《精细有机合成单元反应》课程教学资源（课件讲稿）第四章 卤化反应 Halogenation 4.1 芳环上的取代氯化 4.2 溴化 4.3 碘化

浙江科技学院SUINAE UTEVERSLDGO第四章卤化反应(一)(Halogenation, Part 1)

第四章 卤化反应（一） (Halogenation, Part 1)

(0)你们将会浙江科技学院SHENANG UNICERSLDCOE·说出常用的卤化试剂（记忆）；描述实现芳环上取代氯化的现代工业化方法和反应原理（理解）；·运用反应原理对影响该反应的因素进行解释（应用）;·能根据原料的转化率计算氯化液的近似组成及氯化深度（应用）

你们将会（O） • 说出常用的卤化试剂（记忆）； • 描述实现芳环上取代氯化的现代工业化方法和反 应原理（理解）； • 运用反应原理对影响该反应的因素进行解释（应 用）； • 能根据原料的转化率计算氯化液的近似组成及氯 化深度（应用）

4.1芳环上的取代氯化浙江科技学院SHENCEG TNECERSILDCOF4.1.1.反应历程和催化剂1)Lewis酸疫为催化剂：FeCl、AICls、SbClTiCI等，无水。FeCI+C+Cle+FeCl,=FeCla-Ci-Cl1+H*FeCl,+ HtFeCl+ HCI+

4.1.1. 反应历程和催化剂 4.1 芳环上的取代氯化 1）Lewis酸为催化剂：FeCl3、AlCl3、SbCl2、 TiCl4等，无水

浙江科技学院SUENCEGUTNEVERSLDCOE2）碘为催化剂，无水。C+2IC121++2C1I++CIICI+CI+

2）碘为催化剂，无水

浙江科技学院SHENCEGUTNIVERSLDOCOF浓硫酸为催化剂3)H.SO,HSOF+H+H++CIHCI+CI+缺点：解离度小、对氯溶解度小、磺化等，使用很少

3）浓硫酸为催化剂 缺点：解离度小、对氯溶解度小、磺化等，使用 很少

浙江科技学院SUENCEGUTNEVERSLDCOF不用催化剂，且可在水介质中进行。CI十HOHOCI+H++CIHOCI+H+HO+CI+

4）不用催化剂，且可在水介质中进行

浙江科技学院SHENCEGLUNEICERSLDCOEQ2：写出Fe催化苯氯化的反应机理

Q2：写出Fe催化苯氯化的反应机理

浙江科技学院SUENCEGTNECERSIDCOF氯化动力学4.1.2. 1McMullin氯化液组成曲线100kM%80IMBO604020C0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8氯/苯（摩尔比）一氯化深度图3-1苯氯化时的氯化液组成图分批操作（或活塞流型连续操作）：-----单槽连续操作；-·一·-双槽连续操作实验数据：A一苯，B一氯苯；C一二氯苯，D三氯苯，温度55℃，催化剂FeCls，M为最大值反应特点？解释？导致问题？

4.1.2. 氯化动力学 1）McMullin氯化液组成曲线 反应特点？解释？导致问题？ -氯化深度

浙江科技学院SUENCEGUTNEVERSLDCOE2）连串反应动力学及有关计算kiCH + Cl2C,H,CI + HClBAkzCH,Cl + Cl2>C,H4Cl2 + HClBCks>C,H4Cl3 + HCCeH4Cl2 + Cl2-对间歇式或活塞流式反应器，动力学方程：dc/dt = -k,CACc12dCg/dt = K,CACcI2 - k2CgCcI2dCc/dt = k2CgCcl2

2）连串反应动力学及有关计算 C6H6 ＋ Cl2 C6H5Cl ＋ HCl C6H5Cl ＋ Cl2 C6H4Cl2 ＋ HCl C6H4Cl2 ＋ Cl2 C6H4Cl3 ＋ HCl k1 k3 k2 A B B C dcA /dt = -k1cAcCl2 dcB /dt = k1cAcCl2 – k2cBcCl2 dcC /dt = k2cBcCl2 对间歇式或活塞流式反应器，动力学方程：

浙江科技学院SUENCEGUTNEVERSLDCOE当c^=cA0,应用c=0,cc=0的条件，定义K=kz/k(～0.1)文（其它XA、XB、Xc分别为苯、氯苯和二氯苯摩尔分数含量忽略不计），则Xc = 1- XA -XeXB=K-1Cl/CH或氯化深度为X=XB+2x

当cA=cA0, 应用cB=0, cC=0的条件，定义K=k2 /k1 (≈0.1)， XA、 XB、 XC分别为苯、氯苯和二氯苯摩尔分数（其它 含量忽略不计），则 Cl2 /C6H6或氯化深度为X=xB+2xC XC = 1- XA XB = -XB 1 K-1 CA CA0 - CA CA0 K