《有机化学 教学课件 ppt 作者 张良军 孙玉泉 主编第7章 卤代烃》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机化学 教学课件 ppt 作者 张良军 孙玉泉 主编第7章 卤代烃（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、有机化学课程组,广西工业职业技术学院 有机化学精品课程组,Organic chemistry,有机化学,有机化学课程组,1理解卤代烃的分类、命名； 2掌握卤代烃的化学性质； 3了解一些重要的卤代烃及其应用。,有机化学课程组,学习目标,第七章 卤代烃,有机化学课程组,分子中一个或多个氢原子被卤原子取代后所生成的化合物,有机化学课程组,卤原子是它的官能团,什么是卤代烃？,第一节 卤代烃的分类、命名和同分异构,有机化学课程组,有机化学课程组,有机化学课程组,一、卤代烃的分类,1、按分子中卤原子所连烃基结构不同，分为：,（1）卤代脂肪烃,卤代脂肪烃,饱和卤代烃,不饱和卤代烃,卤代烷：,卤代烯烃：,卤代
2、炔烃：,有机化学课程组,有机化学课程组,（2）卤代脂环烃,（3）卤代芳香烃,有机化学课程组,有机化学课程组,（1）一卤代烃：CH3Cl （2）多卤代烃：ClCH2CH2Cl 、CCl4 、CHCl3,3、按含卤原子种类不同，分为：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃,2.按分子中所含卤原子数目不同，分为：,有机化学课程组,有机化学课程组,（1）伯（一级）卤代烃：卤素原子与伯碳原子相连。 （2）仲（二级）卤代烃：卤素原子与仲碳原子相连。 （3）叔（三级）卤代烃：卤素原子与伯碳原子相连。,4、按卤素所连的碳原子的类型不同，分为：,伯卤代烃,一级卤代烃(1),仲卤代烃,叔卤代烃,二级卤代烃(2),三级卤代
3、烃(1),有机化学课程组,二、卤代烃的命名,1、结构简单的卤代烃,结构简单的卤代烃可以按卤原子相连的烃基的名称来命名，称为卤代某烃或某基卤。,（CH3）2CHBr,溴代异丙烷（异丙基溴）；,C6H5CH2Cl,氯代苄（苄基氯）,有机化学课程组,2、较复杂的卤代烃,按系统命名法命名,（1）卤代烷,卤代烷命名，以含有卤原子的最长碳链作为主链，将卤原子或其它支链作为取代基。命名时，取代基按“顺序规则”较优基团在后列出。,有机化学课程组,（2）卤代烯烃,卤代烯烃命名，选择含双键的最长碳链为主链，以双键的位次最小为原则进行编号。,有机化学课程组,（3）卤代芳烃,卤代芳烃以芳烃为母体命名。,侧链卤代芳烃，
4、常以烷烃为母体，卤原子和芳环作为取代基,2氯甲烷,2苯基1氯丙烷,有机化学课程组,（4）卤代环烷烃,卤代环烷烃则一般以脂环烃为母体命名，卤原子及支链都看作是它的取代基。,顺1甲基2溴环己烷,有机化学课程组,三、卤代烃的同分异构,卤代烷的同分异构体数目比相应的烷烃的异构体数多。如一卤代烷除了具有碳干异构体外，卤原子在碳链上的位置不同，也会引起同分异构现象。,有机化学课程组,有机化学课程组,用系统命名法命名下列化合物:,课堂练习,有机化学课程组,有机化学课程组,一、 卤代烃的物理性质,卤代烃多为液体，少数为气体，不溶于水，是良好的有机溶剂。 一卤代烷的密度小于1，多卤代烷的密度大于1。一卤代烷的碳
5、数越多，密度越小。 碳原子数相同时，按氯代烷、溴代烷、碘代烷的次序密度升高；熔沸点升高。 碳原子数相同，卤素种类相同时，按一卤代烃、二卤代烃、三卤代烃的次序，密度升高；熔沸点升高。,第二节 卤代烃的性质,有机化学课程组,二、卤代烷的化学性质,有机化学课程组,有机化学课程组,原因：卤代烷分子中，X电负性很强 分子中CX 键为极性共价键，碳带部分正电荷，易受带正电荷或孤电子对极性试剂的进攻。CX键发生断裂，卤原子可被其它离子或具有未共用电子对的分子（如： OH - 、 CN- 、 RO- 、 NH3）等取代，发生水解、氰解、氨解等亲核取代反应。,卤代烷的化学性质活泼，且主要发生在CX 键上,有机化
6、学课程组,有机化学课程组,写出CX键发生断裂，卤原子可被OH- 、 CN 、 RO- 、 NH3、ONO2取代，发生水解、氰解、氨解反应的化学方程式。,有机化学课程组,有机化学课程组,溴乙烷的水解反应实验视频,有机化学课程组,有机化学课程组,1、取代反应,（1）水解（卤原子被羟基取代）-醇：,有机化学课程组,有机化学课程组,注意： 加NaOH是为了加快反应的进行，使反应完全。 此反应是制备醇的一种方法，但制一般醇无合成价值，可用于制取引入OH比引入卤素困难的醇。,伯卤代烷与NaOH水溶液共热，主要发生取代反应生成醇。,有机化学课程组,有机化学课程组,伯卤代烷与NaCN或KCN在醇溶液中反应，X
7、原子被CN取代生成腈（RCN），这个反应称为氰解。,反应后分子中增加了一个碳原子，是有机合成中增长碳链的方法之一。例如：,（2）氰解（卤原子被氰基取代）增长碳链,注意 ：, CN可进一步转化为COOH，CONH2等基团。,有机化学课程组,有机化学课程组,伯卤代烷与醇钠在相应的醇中作用，X原子被OR取代生成醚的反应，称为醇解反应。,此法特别适用于制备两个不同烃基的混合醚。例如：,（3）醇解（卤原子被烷氧基取代）醚 ：,有机化学课程组,有机化学课程组,伯卤代烷与NH3 发生取代反应生成胺，称为氨解。,如果不是用伯卤代烷，而是仲、叔卤代烷，那么与上述四种试剂作用时主要发生的不是取代反应，而是消除反应
8、生成烯烃。,（4）氨解（卤原子被氨基取代）胺：,注意：,有机化学课程组,有机化学课程组,（5）与AgNO3 醇溶液反应,各种卤代烃的反应次序为： PhCH2X、CH2=CHCH2X 321CH3X CH2=CHX、PhX 烯丙型卤代烃 叔卤代烃 仲卤代烃 伯卤代烃 乙烯型卤代烃 室温下立即反应 振荡 加热后反应 加热长时间有反应 不反应,此反应可用于鉴别不同类型的卤代烷。因为卤原子不同、或烃基不同的卤代烃，其亲核取代反应活性有差异。,烃基相同时，不同卤代烃活性顺序为：RI RBr RCl,有机化学课程组,有机化学课程组,2、消除反应(- 消去反应）,从分子中脱去一个简单分子生成不饱和键的反应称
9、为消除反应，用E表示。 卤代烃与强碱（NaOH、KOH）的醇溶液加热作用时，发生消除反应。脱去卤素与碳原子上的氢原子即脱去一分子卤化氢而生成烯烃。,有机化学课程组,有机化学课程组,（1）消除反应的活性： 3RX 2RX 1RX 脱HX在相邻的两个碳原子之间进行。,有机化学课程组,有机化学课程组,（2）扎伊采夫规则 通过大量实验证明，俄国化学家扎依采夫总结了以下规律：卤代烷脱卤化氢时，主要是从含氢较少的-碳原子上脱去氢原子即主要产物是生成双键碳上连接烃基最多的烯烃。例如：,有机化学课程组,有机化学课程组,3、与金属的反应,（1）与金属镁的反应 卤代烷与镁作用，生成有机镁化合物RMgX的反应，是法
10、国化学家格利雅在1900年发现的。所以把这种有机镁化合物称为格利雅试剂，简称格氏试剂。通常采用RX与金属Mg在无水乙醚中进行反应，制格氏试剂产率达85%95%。,有机化学课程组,有机化学课程组,不同卤代烃的反应速率不同，其反应活性顺序为 R-I R-Br RCl 但碘烷太贵，氯烷活性最小，所以常用溴代烷来制备格氏试剂。 卤代烷与镁作用生成格氏试剂，该产物不需分离即可直接用于有机合成反应。,说明：,有机化学课程组,有机化学课程组,许多含活泼氢的化合物，例如：水、醇、HX、NH3及1炔烃等都可以和格氏试剂反应，生成烷烃,制备和使用格氏试剂时，仪器必须干燥，并用无水乙醚作溶剂。,有机化学课程组,有机
11、化学课程组,上述反应是定量进行的，可用格氏试剂用来测知某化合物中所含活泼氢的数目。可以用定量的甲基碘化镁与一定量的含活泼氢的化合物作用，便可定量地得到甲烷，通过测定甲烷的体积，可以计算出化合物所含活泼氢的数量，这叫做活泼氢测定法。,有机化学课程组,有机化学课程组,保存格氏试剂时必须隔绝空气。 RMgX + CO2 RCOOMgX RCOOH 格氏试剂的结构还不完全清楚，一般认为是由R2Mg、MgX、（RMgX）n 多种成分形成的平衡体系混合物，一般用 RMgX表示 乙醚的作用是与格氏试剂络合生成稳定的溶剂化物。四氢呋喃（THF）和其他醚类也可作为溶剂。,+H2O,有机化学课程组,有机化学课程组
12、,与醛、酮、酯、二氧化碳、环氧乙烷等反应,RMgX与醛、酮、酯、二氧化碳、环氧乙烷等反应，生成醇、酸等一系列化合物。所以RMgX在有机合成上用途极广（羰基的电负性做为亲核试剂进攻）。格氏试剂还可与还原电位低于镁的金属卤化物作用，这是合成其他有机金属化合物的一个重要方法。,有机化学课程组,有机化学课程组,（2）与金属钠的反应（Wurtz 武兹反应）,此反应可用来从卤代烷制备含偶数碳原子，结构对称的烷烃（只适用于同一伯卤代烷，不同烷基无实用价值）。,有机化学课程组,有机化学课程组,1-溴戊烷与下列物质反应，其主要产物是什么？判断并标明产物属于哪一类化合物。 （1）AgNO3-CH3CH2OH （2
13、）Mg-无水乙醚 （3）NH3 （4）KOH水溶液共热 （5）KOH乙醇溶液共热,课堂练习,有机化学课程组,有机化学课程组,P88：三题中的2、3题,课后作业,有机化学课程组,一、一卤代烯烃和一卤代芳烃,根据分子中卤原子与不饱和键的相对位置，卤代烯烃、卤代芳烃可分为： （1）乙烯型卤代烃：卤原子直接连在不饱和碳原子（如双键、三键碳原子和芳环碳原子）上的卤代烃。 例如：,1.分类,第三节 重要的卤代烃及其应用,有机化学课程组,（2）烯丙型卤代烃： 例如：,（3）隔离型卤代烃 例如：,有机化学课程组,一卤代烯烃中氯乙烯为气体。一卤代芳烃为液体，苄基卤有催泪性，一卤代芳烃都比水重，不易溶于水，易溶于
14、有机溶剂。,2.物理性质,3.化学性质,各类卤代烃中卤原子反应活性的比较,有机化学课程组,以上三类卤代烯烃及卤代芳烃中，以第二类最活泼（含H），第一类最稳定。其化学性质与卤代烷相似，但反应活性差异较大。,有机化学课程组,（1）化学反应活性 烃基的结构： 烯丙型 隔离型 乙烯型 卤素的性质： R-I R-Br R-Cl 利用AgNO3 醇溶液与各类卤代烃反应，根据生成卤化银沉淀的快慢来鉴别各种类型的卤代烃。,有机化学课程组,+ AgNO3,醇,立即生成沉淀,加热后生成沉淀,加热也无沉淀生成,有机化学课程组,（2）活性差异的原因：,乙烯型不活泼的原因 卤原子上的孤对电子与双键的电子云形成了p-共轭
15、体系（多电子p-共轭）。,乙烯型分子p-共轭体系,卤苯型分子p-共轭体系,有机化学课程组,烯丙型活泼的原因,CH2=CH-CH2-Cl中的Cl原子易离解下来，形成P-共轭体系的碳正离子。,由于形成P-共轭体系，正电荷得到分散（不再集中在一个碳原子上），使体系趋于稳定，因此有利于亲核取代反应的进行。,有机化学课程组,（3）卤代芳烃与Mg、Li的反应,有机化学课程组,二、其他重要的卤代烃,1.三氯化碳,俗称氯仿，是比较重要的多卤代烃。无色液体，沸点61.7 ， 不易燃，能溶解多种有机物，是良好的有机溶剂，能溶解油脂、蜡和有机玻璃等。在光照下易被氧化产生剧毒光气，需要保存在密封的棕色瓶中。,2.四氯化碳,也叫四氯甲烷，无色液体，沸点76.5，不溶于水、能溶解多种有机物，是良好的有机溶剂。不燃烧，是常用的灭火剂，但金属钠着火时不能用它来灭火。用其灭火时要注意通风，因高温下它与水可生成剧毒的光气。,有机化学课程组,无色气体，对神经有强烈毒性，一般液化后贮存于耐压容器中，是一种熏蒸型杀虫剂，用于熏杀仓库、种子、温室及土壤害虫。,3.溴甲烷,4.四氟乙烯,无色气体，不溶于水，易
