第6、7章卤代烃有机金属化合物 亲核取代反应b-消除反应(1) 主要内容 ■卤代烷的类型及命名 ■卤代烷的亲核取代,取代产物的类型 亲核取代反应的两种机理—SN1和SN2机理 碳正离子,碳正离子的稳定性,碳正离子的重排
第6、7章 卤代烃 有机金属化合物 亲核取代反应 b-消除反应(1) 主要内容 ◼ 卤代烷的类型及命名 ◼ 卤代烷的亲核取代,取代产物的类型 ◼ 亲核取代反应的两种机理——SN1和SN2机理 ◼ 碳正离子,碳正离子的稳定性,碳正离子的重排
第一部分卤代烃亲核取代反应 1.卤代烃—类型及结构特点 卤代烃通式:R一X(X=F,Cl,Br,1) R-CI, R-Br,R- R一F 性质接近 性质特殊 通常总称卤代烃 氟代烃
第一部分 卤代烃 亲核取代反应 1. 卤代烃——类型及结构特点 ➢ 卤代烃通式: R X ( X = F, Cl, Br, I) R Cl , R Br , R I R F 性质特殊 氟代烃 性质接近 通常总称卤代烃
卤代烃的类型 卤代 二卤代·多卤代 R RCH2-x R-CH-X R-C-X R 伯(一级)卤代烃仲(二级)卤代烃叔(三级)卤代烃 XX R=c-RR一c=c=R R R RR X与sp2碳相连—性质特殊 偕二卤代烃 邻二卤代烃 卤代烯烃 卤代芳烃
➢ 卤代烃的类型 伯(一级)卤代烃 仲(二级)卤代烃 叔(三级)卤代烃 RCH2 X CH X R R C X R R R ⚫ 一卤代 ⚫ 二卤代 ⚫ 多卤代 偕二卤代烃 邻二卤代烃 卤代烯烃 卤代芳烃 C X R R X C X R R C R X R C R R C R X X X与sp2碳相连——性质特殊
卤代烷的命名 普通法和俗称: CH CH 3 CH3CH2 CH2 CH2Br CH2cHbCH--Br CH3CHCH2-Br 正丁基溴 仲丁基溴 异丁基溴 n-butyl bromide sec-butyl bromide isobutyl bromide 正溴丁烷 仲溴丁烷 异溴丁烷 CH CHaC-Br CHCI 3 三氯甲烷 叔丁基溴 氯仿, chloroform tert-butyl bromide 叔溴丁烷
CH3CH2CH2CH2 Br 正溴丁烷 CH3CH2CH Br CH3 仲溴丁烷 CH3C Br CH3 叔溴丁烷 CH3 正丁基溴 仲丁基溴 叔丁基溴 CH3CHCH2 Br CH3 异丁基溴 异溴丁烷 三氯甲烷 氯仿, chloroform n-butyl bromide sec-butyl bromide tert-butyl bromide isobutyl bromide CHCl3 ➢ 卤代烷的命名 ⚫ 普通法和俗称:
IUAC命名法 选取含卤素的最长碳链为主链 CH3 H CH3CH2 CHCH2 CH3 Br-CH2CH2CCH2 CH3 CH2 Br (S)-3-甲基-1-溴戊烷 2-乙基-1-溴丁烷 CH3CH3 bauu CHCI CHCH3 Cl CH2CH 反-1-氯甲基4氯环己烷 (R)-2,3-二甲基-3-氯戊烷
⚫ IUPAC命名法 选取含卤素的最长碳链为主链 CH3CH2CHCH2CH3 CH2Br 2−乙基−1−溴丁烷 CH2CH2CCH2CH3 CH3 H Br (S)−3−甲基−1−溴戊烷 Cl CH2Cl 反−1−氯甲基−4−氯环己烷 CH3 Cl CHCH3 CH2CH3 (R)−2,3−二甲基−3−氯戊烷 CH3
卤代烃的物理性质简介 物态:一般为液体,高级为固体,少量为气体 比重:一般d>1,一氯代物通常d<1。 溶解度:不溶于水,易溶于有机溶剂 其它:多卤代物一般不燃烧
➢ 卤代烃的物理性质简介 ⚫ 物态:一般为液体,高级为固体,少量为气体 ⚫ 比重:一般 d > 1, 一氯代物通常 d < 1。 ⚫ 溶解度:不溶于水,易溶于有机溶剂 ⚫ 其它:多卤代物一般不燃烧
卤代烃的结构特点 卤素对化学建的影响—一诱导(吸电子)效应 H C F C-X 诱导效应 21253.03540 通过单键 253.0 传递的电 σ-电子发生偏移,子效应 X起吸电子作用。 些元素 2.8 的电负性 2.5 Cl ccl3,—cF 88+8+ R—c c)R-cc--c1)(强)吸电子基团 (electron withdrawing group)
➢ 卤代烃的结构特点 ⚫ 卤素对化学建的影响——诱导(吸电子)效应 一些元素 的电负性 H C N O F Cl Br I P S 2.1 2.5 3.0 3.5 4.0 2.1 2.5 3.0 2.8 2.5 C X + − s -电子发生偏移, X 起吸电子作用。 诱导效应 通过单键 传递的电 子效应 CC CF3 l3 , (强)吸电子基团 (electron withdrawing group) R C C + + Cl R C C Cl Cl Cl +
c—X键的异裂 X总是以负离 子形式离去 自身异裂 C-X ce 在亲核 碳正离子 试剂作用 下异裂 Nu CsX 6+ 一Nu=c X 亲核试剂( Nucleophile): 亲核试剂(Nu取代了卤素(X) 些带有未共享电子对的 一亲核取代反应(SN反应 分子或负离子,与正电性碳反 Nucleophilic Substitution 应时称为亲核试剂。 Reaction
⚫ C—X 键的异裂 ➢自身异裂 亲核试剂(Nucleophile ): 一些带有未共享电子对的 分子或负离子,与正电性碳反 应时称为亲核试剂。 亲核试剂(Nu)取代了卤素(X) ——亲核取代反应( SN 反应, Nucleophilic Substitution Reaction) 碳正离子 X 总是以负离 子形式离去 ➢在亲核 试剂作用 下异裂 Nu C X C + X + Nu C X C + X
a和β位氢有弱酸性 R一C—W R一c—W十H-B /H有弱酸性 B(碱) W:吸电子基( electron withdrawing group) 在卤代烃中 66+8 R=C—c—X-2C=c B人 HB R H H 消除βH成烯烃 B α和β位氢均有弱酸性 β消除反应(B- Elimination Reaction)
⚫ 和 位氢有弱酸性 C H R W W: 吸电子基(electron withdrawing group) 有弱酸性 B (碱) R C W + H B 在卤代烃中 和位氢均有弱酸性 + C H R C H + X B C R C H + X + HB 消除−H成烯烃 -消除反应(-Elimination Reaction)
2.卤代烃的亲核取代反应 (SA反应, Nucleophilic Substitution Reaction) 反应通式 R-X N R-NO 负离子型 底物 亲核试剂 (substrate) R一X H-Nu R-NutH一X 分子型 亲核试剂 亲核试剂: 至少含有 对未共用电子对
2. 卤代烃的亲核取代反应 R X + Nu R Nu + X R X + H-Nu R Nu + H X 反应通式 底物 (substrate) 负离子型 亲核试剂 分子型 亲核试剂 亲核试剂: 至少含有一 对未共用电子对 (SN反应,Nucleophilic Substitution Reaction)