《有机化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第七章 脂肪族卤代烃（Alkyl Halides）

第七章脂肪族卤代烃( Alkyl Halides 卤代烷 (一)卤代烷的分类与命名 (二)卤代烷的化学性质 1.亲核取代反应 2.亲核取代反应机理 3.影响亲核取代反应活性的因素 4.常见亲核取代反应 5.消除反应 6.消除反应机理 7.与金属反应 (三)卤代烷的制备 卤代烯烃

第七章 脂肪族卤代烃 （Alkyl Halides) 一. 卤代烷 (一） 卤代烷的分类与命名 （二）卤代烷的化学性质 1. 亲核取代反应 2. 亲核取代反应机理 3. 影响亲核取代反应活性的因素 4. 常见亲核取代反应 5. 消除反应 6. 消除反应机理 7. 与金属反应 （三）卤代烷的制备 二. 卤代烯烃

卤代烃:烃分子中的氢原子被卤原子取代形成的化合物。 R-X ()卤代烷的分类与命名: 分类: 1、一元卤代烃二元卤代烃多元卤代烃 CH3I CH2-CH2 CH3 Br Br 2、伯卤代烃仲卤代烃 叔卤代烃 R-CHO-X R RCH-X R-C-X R

卤代烃：烃分子中的氢原子被卤原子取代形成的化合物。 R X （一）卤代烷的分类与命名: 分类： 1、一元卤代烃 二元卤代烃 多元卤代烃 2、伯卤代烃 仲卤代烃 叔卤代烃 CH3 I CH2 Br Br CH2 CHI 3 R R C-X R R R-CH2 -X CH-X R

卤代烃的命名: 与脂肪烃或脂环烃类似,卤原子作为取代基。 CI CH3 Cl Br F CH3-CH-CH-CH3 CH3-CH2-CH2-C-CH-CH-CHs CH(CH3)2 2甲基3-氯丁烷 4-异丙基-2-氟-4-氯-3溴庚烷 2-chloro-3-methylbutane 3-bromo-4-chloro-2-fluro 4-isopropylheptane

卤代烃的命名： 与脂肪烃或脂环烃类似，卤原子作为取代基。 CH3 -CH-CH-CH3 Cl CH3 2-甲基-3-氯丁烷 2-chloro-3-methylbutane Cl CH3 -CH2 -CH2 -C-CH-CH-CH3 Br F CH(CH3 ) 2 4-异丙基-2-氟-4-氯-3-溴庚烷 3-bromo-4-chloro-2-fluro -4-isopropylheptane

(二)卤代烷的化学性质 XCX键的断裂 1.亲核取代反应 (Nucleophilic Substitution Reaction 亲核试剂和离去基团 ①CX的极化 ②亲核试剂( Nucleophile,RO,OH,CN,ROH, H2O,NH3的亲核进攻以及离去基团的离去 例如: HO CHCH Br+ NaOH CH3CH2OH Nabr

（二）卤代烷的化学性质 C X C-X键的断裂 1. 亲核取代反应 (Nucleophilic Substitution Reaction) 亲核试剂和离去基团 ① C-X 的极化 ② 亲核试剂 (Nucleophile), RO- , OH- , CN- , ROH, H2O, NH3的亲核进攻以及离去基团的离去。 CH3 CH2 Br NaOH CH3 CH2 OH NaBr H2 O 例如：

2、亲核取代反应机理:S1与S2 (a)S、2反应机理 (Bimolecular Nucleophlic Substitution) Ho+ H Br- ch,oH +Br 反应速率: U=k|CH3 Brl loh二级反应

2、亲核取代反应机理： SN1 与 SN2 (a) SN2 反应机理 （Bimolecular Nucleophlic Substitution) 反应速率： HO + CH3 Br CH3 OH + Br υ= k [CH3Br] [OH- ] 二级反应

H HOwwwwk C-B→|8-(Ho-c H+ Br HH H HO Br 能量一 △E H OH+ -Br H Ho-C.+B 反应进程

HO C Br △E C + Br H H H HO C Br H H H OH- + 能 量 反应进程 HO C H H H Br HO C H H H Br δ δ HO C H H H Br

S2反应的立体化学特征 1、旧键断裂和新键生成同时进行 2、构型翻转( nversion of configuration) HcU H H +: OH H t cl OH

SN2反应的立体化学特征 : 1、旧键断裂和新键生成同时进行 2、构型翻转 (Inversion of configuration) Cl H H3 C H + OH + Cl H H3 C H OH

(b)SNI M (Unimolecular Nucleophilic Substitution) (CH3)3C-Br OH-CH3)3C-OH Br U∝CH3)3C-Br 第一步叔丁基溴解离成叔丁基正离子: (CH3)3C-Br 慢「(CH33 B_→(CH3)3C+Br 过渡态T1 第二步叔丁基正离子与亲核试剂OH作用: (CHC++OH快(4Oa (CH3)3C-OH 过渡态T2

(b) SN1 反应 （Unimolecular Nucleophilic Substitution) (CH3 )3C-Br + OH- → CH3 )3C-OH + Br- υ∝ [CH3 )3C-Br] 第一步 叔丁基溴解离成叔丁基正离子: (CH3 ) 3 C-Br (CH3 ) 3 C Br (CH3 ) 3 C + + Br   慢 第二步 叔丁基正离子与亲核试剂 OH-作用： (CH3 ) 3 C + + OH 快   (CH3 ) (CH3 ) 3 C OH 3 C OH 过渡态T1 过渡态T2

反应进程与能量关系图: TI T2 能量 Br Br oh OH+ Br 反应进程

反应进程与能量关系图： C Br + OH C + Br T1 T2 反应进程 能 量 C OH + Br

S反应的化学特征: CH3 CH HaC 3 HO→C . CH +HOw C+WOH H3C…C→OH CH H C 3C CH3 1、反应分两步进行,有正碳离子生成,有可能重排! 2、光学底物的产物外消旋化

SN1反应的化学特征 : 1、反应分两步进行，有正碳离子生成，有可能重排！ 2、光学底物的产物外消旋化 C H3 C CH3 CH3 OH C H3 C H3 C H3 C HO C HO OH CH3 CH3 CH3