医用有机化学第5章卤代烃-2011

医用有机化学

第五章 卤代烃Halohydrocarbons

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第五章 卤代烃本章主要内容

卤代烃的分类与命名； 卤代烷的亲核取代反应及反应机理(SN1与SN2历 程)和影响因素 消除反应(E2)及机理；消除与取代的关系 Grignard试剂的生成和应用。

本章重点与难点：卤代烷的亲核取代反应及反应机理和影响因素

消除反应及机理

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第五章 卤代烃

烃分子中的一个或多个氢原子被卤 素取代而生成的化合物称卤代烃 (halohydrocarbon) ,简称卤烃。

卤原子(F、 Cl、 Br、 I)是卤代烃的官能团。

结构通式为：R—X

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第一节 分类

卤代烃的分类和命名

氟代烃 氯代烃 根据卤素原子不同分为： 溴代烃 碘代烃

根据卤原子数的多少可分为： 一卤代烃多卤代烃

H3C CH2 ClBr CH2 CH2 I

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第一节

卤代烃的分类和命名饱和卤烃 RCH2X

按烃基的不同分 不饱和卤烃 RCH=CHX 卤代芳烃 Ar-X 根据卤素所连的碳原子不同类型分为：

伯卤烃 RCH2X仲卤烃 R2CHX

叔卤烃 R3CX

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第一节

卤代烃的分类和命名

普通命名法

在烃基名称之前(或后)加上卤素的名 称，称为卤(代)某烃或某烃基卤。 CHCl3 C2H5Cl (CH3)3CBr CH2=CHBrBr

三氯甲烷 氯乙烷 叔丁基溴

氯 仿 乙基氯

溴乙烯(乙烯基溴)

溴 苯

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第一节

卤代烃的分类和命名

卤素英文名称和字头：

Fluorine Chlorine Bromine Iodine

fluoro-(-F) chloro-(-Cl) bromo-(-Br) iodo-(-I)

fluoride chloride bromide iodide

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第一节

卤代烃的分类和命名烯丙基溴 Allyl bromide

CH2 CH CH2BrBr CH3

CH2Cl

邻溴甲苯 2-bromotoluene

苄基氯 benzyl chloride

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第一节

卤代烃的分类和命名

系统命名法 选含卤原子的最长碳链作为主链， 卤原子作为取代基，按照烷烃或烯烃的 命名法编号，支链和不同取代基按 “次序规则”排列，优先次序高的基团 后列出。

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第一节

卤代烃的分类和命名Cl C H3C C H C HC H 2 3 Cl C H3 4-甲基-2,2-二氯戊烷 2,2-dichloro-4-methylpentaneC H3

H

Cl C H2C H3

S-2-chlorobutane

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第一节7

卤代烃的分类和命名6 5 4

1 2 3 4 H3C CH CH CH2

5 6 7 CH CH CH33 2 1

CH3 I Cl CH3 2,6-二甲基-3-氯-5-碘庚烷 3-chloro-5-iodo-2,6-dimethylheptane 5 4 3 2 1CH3CHCHCHCH2Cl Cl CH3

2-甲基-4-苯基-1,3-二氯戊烷 1,3-dichloro-2-methyl-4-phenylpentane

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第二节 卤代烃的物理性质沸点和熔点： C4H9F、C3H7Cl、C2H5Br、CH3I以上为液体或固体

b.p:RI>RBr>RCl>RF>RH分子偶极矩越大，沸点越高

m.p:分子对称性越好，熔点越高相对密度： 分子中卤素原子数目越多，其相对密度越大。 一卤代烷中RF、RCl的d<1;RBr、RI的d>1; 多卤代烃的d>1。如CHCl3, CH2Cl2

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第三节

卤代烃的化学性质

卤代烃的化学性质是由于卤原子的 存在所引起的。δ++

R CH CH2 H Xδ-

δ

+

亲核取代反应 消除反应 与金属反应

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一、亲核取代反应1 被羟基(-OH)取代——水解 2 被烃氧基(-OR)取代——醇解 3 被氨基(-NH2)取代——氨解 4 被氰基(-CN)取代——氰解 5 被硝酸根(-ONO2)取代——与 硝酸银的醇溶液作用

RX

Nu

_

RNu

X

_

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一、亲核取代反应 1. 水解反应卤烷与KOH或NaOH水溶液共热则卤原子被 羟基取代生成醇。

R X

+ NaOHH2O ,

R OH + NaX醇类

卤代烃反应难易：R—I > R—Br > R—Cl

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一、亲核取代反应 2. 醇解反应(被烷氧基取代)卤代烃与醇钠反应生成醚。

R X

+ NaOR`

R O醚类

R` + NaX

这是合成醚的反应--威廉森(Williamson)合成法 通常采用伯卤代烷，因为醇钠是强碱，容易产 生消除反应，使得仲卤代烷的取代产率通常较 低，而叔卤代烷则主要得到烯烃。