卤代烃的分类和命名

有机化学主编陈任宏副主编王颖欧妲崔英南粤高等职业教育药学类“十三五”专业规划教材第六章卤代烃王颖制作第六章卤代烃一、卤代烃的分类和命名二、卤代烃的性质目录44知识要求1．掌握卤代烃的分类和命名；亲核加成反应、消除反应以及与金属镁生成格氏试剂等主要性质。2．熟悉卤代烃的亲核取代反应和消除反应机理。3．了解重要的卤代烃在医药上的应用。学习目标55能力目标1．能对卤代烃进行命名；判断不同结构卤代烃与硝酸银醇溶液反应活性。2．会区分乙烯型卤代烯烃、烯丙型卤代烯烃和隔离型卤代烯烃。66案例导入案例：三氯甲烷俗名氯仿，能溶解许多高分子化合物，如油脂、有机玻璃、橡胶等，常用作有机溶剂。曾被用作外科手术的麻醉剂，但不安全，因为氯仿在日光下可被空气氧化成有剧毒的光气。氯仿必须保存在密闭的棕色瓶中，常加入1%乙醇以破坏可能生成的光气。讨论：你知道氯仿是哪一类有机物吗？组成氯仿分子有哪些元素？77定义烃分子中的一个或几个氢原子被卤原子取代所得到的化合物称为卤代烃。通式R―X或Ar―X—X：—F、—Cl、—Br、—I（氟、氯、溴、碘）。―X（卤原子）官能团88施多宁血防846（抗HIV-1病毒药）（血吸虫药）化学与专业ClNHOOF3CCCl3Cl3C991．根据烃基结构不同。例如：在不饱和卤代烃中，根据卤原子与碳碳双键的相对位置不同，又可分为乙烯型卤代烯烃、烯丙型卤代烯烃和隔离型卤代烯烃。CH3CH2CH2BrCH2CHCH2BrBrBr一、卤代烃的分类和命名按烃基结构不同分脂肪族卤代烃芳香族卤代烃饱和卤代烃不饱和卤代烃卤代脂环烃(一)卤代烃的分类10102．根据饱和卤代烃碳原子类型不同。例如：按碳原子类型分伯卤代烃仲卤代烃叔卤代烃11113．根据卤原子种类不同。例如：4．根据卤原子数目不同。例如：CH3CH2FCH3CH2ClCH3CHBrCH3CH3ICH3ClCH2Cl2CH3ClCCl4按卤原子种类分氟代烃氯代烃溴代烃碘代烃按卤原子数目分一元卤代烃二元卤代烃多元卤代烃12121.普通命名法简单结构的卤代烃可用普通命名法命名，通常以卤原子作为取代基，称为“某卤烃”。例如：三碘甲烷溴乙烯氯化苄也可以烃基作为取代基，称为“某基卤”。例如：叔丁基氯环己基溴乙烯基氯CH2CHBrCH2ClCHI3BrH3CCClCH3CH3CH2CHCl(二)卤代烃的命名13132.系统命名法（1）系统命名法是把卤代烃看作烃的卤素衍生物，即以烃为母体，卤原子只作为取代基。因此，其命名原则与相应烃的原则相同。CH3HBrC2H5BrClBr2-甲基-4-溴戊烷3-氯-4-溴己烷S-2-溴丁烷1414（2）卤代烯烃命名时，编号时使双键位次最小。CHCH2CHCH3CH2CCHCH3CH3CHCH3CCBrCC6H5CH3ClICH34-氯-1-戊烯2-甲基-5-碘-3-己炔(E)-2-苯基-3-溴-2-丁烯1515（3）命名芳香族卤代烃，可将芳烃或脂肪烃作为母体。CHCH2CH3BrC2H5ClCH3Br1-苯基-1-氯丙烷4-溴乙苯1-甲基-5-溴萘（α-氯正丙苯）1616课堂互动请说出下列化合物属于哪种类型的卤代烃，并对它们进行命名。CH2BrBrClCH3CF2CF21.2.3.4.ICl17171.物态在常温常压下，除氯甲烷、溴甲烷、氯乙烷、氯乙烯为气体外，其余多为液体，高级或一些多元卤代烃为固体。2.沸点在卤原子相同的同一系列的卤代烃中，沸点随着碳原子数的增加而升高。在烃基相同的卤代烷中，沸点的规律是：RIRBrRCl。在脂卤烃的异构体中，与烷烃相似，支链愈多的卤代烃沸点愈低。二、卤代烃的性质(一)卤代烃的物理性质1818XCδδCHδ亲核试剂碱取代消除(二)卤代烃的化学性质1919-CH2CH2RXNu+-NuR++:-X:亲核试剂反应底物产物离去基团常见亲核试剂：H2O,NH3,OH-,RO-,CN-等。亲核取代反应:由亲核试剂进攻而引起的取代反应。1.亲核取代反应2020（1）水解离去基X的碱性越弱，越容易被取代。OH水解反应的相对活性：RI＞RBr＞RCl＞RF(烷基相同)RX+H2OROH+HXC2H5Br+H2OC2H5OH+HBrNaOH例如：2121（2）醇解合成混合醚的重要方法，称为Williamson合成法。R-X一般为伯1°RX（仲卤代烷与醇钠反应时，得到取代产物和消除产物的混合物，叔卤代烷与醇钠反应时，主要发生消除反应生成烯烃）。CH3Br+NaBr+例:CH3CONaCH3CH3CH3COCH3CH3CH3RX+NaOEtROEt+NaX乙醇2222（3）氨解因为生成的伯胺仍是一个亲核试剂，它可以继续与卤代烷作用，生成仲胺或叔胺的混合物，故反应要在过量氨(胺)的存在下进行。RX+NH3RNH2乙醇CH3Br+NH3CH3NH2乙醇例如：2323（4）氰解C2H5Br++例:C2H5CNNaCNNaBrEtOH丙腈该反应的重要意义除可增长碳链外，还可以通过氰基转化为―COOH、―CONH2等官能团。该反应与卤代烷的醇解相似，亦不能使用叔卤烷，否则将主要得到烯烃。乙醇H+,H2ORX+NaCNRCNRCOOH2424(5)与AgNO3/醇溶液反应R-X+AgNO3R-ONO2+AgX醇硝酸酯此反应可用于鉴别卤化物，因卤原子不同、或烃基不同的卤代烃，其亲核取代反应活性有差异。一般认为：卤原子相同烷基不同时卤代烷烃与的AgNO3反应活性为：R3CXR2CHXRCH2X烃基相同卤原子不同时卤代烃与的AgNO3反应活性为：R-IR-BrR-Cl2525卤代烃类型与硝酸银醇溶液的反应现象卤原子的活性烯丙型卤代烯烃苄基型卤代烃室温下马上生成AgX沉淀最活泼叔卤代烷室温下振荡即生成AgX沉淀较活泼仲卤代烷加热即生成AgX沉淀较不活泼伯卤代烷隔离型卤代烯烃加热几分钟后生成AgX沉淀不活泼乙烯型卤代烯烃卤代芳烃或多卤代烷加热也不产生AgX沉淀最不活泼2626课堂互动用化学方法区分下列化合物1-氯丁烷、2-氯丁烷、2-甲基-2-氯丙烷2727++CH3CH2CHCH2CH3CH2CHHXKOH/C2H5OHCH2H2OKX仲卤代烷和叔卤代烷脱HX时,主要从含氢较少的β-碳原子上脱去氢原子,这一经验规律称为扎依采夫规则。KOH/C2H5OHCH3CHCHCH32-丁烯81%CH3CHCHCH2BrHHβ2.消除反应2828一般规律是：伯卤烷、稀碱、强极性溶剂及较低温度有利于取代反应；叔卤烷、浓的强碱、弱极性溶剂及高温有利于消除反应。卤代烷烃消除反应的反应活性R3CXR2CHXRCH2X取代反应与消除反应的竞争2929课堂互动请比较2-溴丁烷与KOH作用，在下列条件溶液中反应的产物是否相同？1.H2O2.CH3CH2OH3030RX+MgRMgX无水乙醚无水乙醚CH3CH2BrCH3CH2MgBrMg+金属与碳直接相连的一类化合物称为有机金属化合物。CH3Li甲基锂CH3CH2HgCl氯化乙基汞(CH3CH2)2Hg二乙基汞格氏试剂（Grignardreagent）3.与金属反应例如：3131格氏试剂遇到含活泼氢的物质作用如醇、醛、酮、羧酸等物时，立即分解，生成烷烃。3232格氏试剂是一种强亲核试剂，与CO2反应可以制取羧酸。RMgX+COORCOOMgXHOHRCOOH增长一个碳的羧酸3333重点小结