导图社区 有机化学之卤代烃
烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物称为卤代烃(Haloalkane),简称卤烃。卤代烃的通式为:(Ar)R-X,X为卤素原子,可看作是卤代烃的官能团,包括氟、氯、溴、碘。快快收藏,大学有机化学之卤代烷完整知识点
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卤代烃
分类与命名
分类
按所连接的烃基
卤代烷烃
卤代烯烃
卤代芳烃
苯式
苄式
孤立型
按所连碳原子类型的不同
伯卤代烷
叔卤代烷
仲卤代烷
命名
普通命名:一般根据所连基团称为“卤代某烃”或“某基卤”
卤代烷烃的命名
从距离最近的一段编号
优先考虑烷基
卤代烯烃的命名
以烯烃为母体
从近双键一端编号
卤代芳烃的命名
卤原子直接与苯环相连时,苯环为母体
不直接相连时,侧链为母体
物理性质
溶解性
易溶于有机溶剂
密度
除氟代烷和一卤代烷外,其余大多数都重于水
稳定
一氯代烷相对稳定,但氯仿,溴代烷和碘代烷光照易分解
重要的卤代烃
三氯代烷
氯仿
无色味甜,不燃性
二氟二氯甲烷
制冷剂
氟烷
麻醉剂
四氟乙烯
塑料之王,特氟隆
三氯杀虫酯
高效低毒杀虫剂
化学性质
卤原子电负性较大,使得卤原子带有部分负电荷,α碳原子带有正电荷,使其易遭受亲核试剂的攻击,而βγ碳原子带有部分正电荷,β碳原子上的H原子疏松,易于随卤素原子脱去,形成消去反应
亲核取代反应
被羟基所取代(碱性水解)
被烷氧基取代生成醚
制备醚(Williamson制醚法)
该反应只适用于简单的伯卤代烷(仲叔发生消除)
被氰基取代生成腈
制备增加一个碳原子的胺、酰胺、羧酸和酯
该反应只是用于简单的伯卤代烷
被硝酸根取代生成硝酸酯
反应活性
RI>RBr>RCl
C3RX>C2RX>CRX
各种结构卤代烃亲核取代反应活性
烯丙式或苄式(立即)>叔(振荡)>伯或仲(加热)>乙烯式或苯式(不反应)
被氨基取代生成胺
亲核取代反应历程
双分子历程SN2
特点
一步完成,物中间体(旧键的断裂和新键的形成同时进行)
产物构型发生翻转
影响因素
空间位阻
反应速度
CH3X>1>2>3
单分子历程SN1
分步完成,有碳正离子中间体(先断后形成)
产物为外消旋体
影响因素:
碳正离子稳定性
烯丙式或苄式>叔>仲>伯>CH3X
消除反应
卤代烃的β-消除
条件:强碱,醇溶剂
扎依采夫规则
卤代烃消除产物主要是在双键上连有较多烷基的烯烃
例外
卤代烯烃和卤代芳烃发生消除反应时,生成的主要产物是共轭烯烃
消除反应历程
双分子历程E2
3>2>1>CH3X
有利因素
较多的β-H
强碱性试剂
高温
单分子历程E1
与金属反应
格式试剂的制备
难易程度
RI>RBr>RCl>RF(通常采用溴代烷制备)
伯>仲>叔
性质及保存
活性高,不稳定
无水无氧条件下保存
与格氏试剂的反应·
重排反应
发生于SN1,E1
小结
四种反应同时存在
伯卤代烃以SN2为主(强碱下E2比例增多)
仲卤代烃,强亲核试剂,易发生SN2,强碱利于E2
三级卤代烃无碱时,SN1和E1共存
试剂碱性强,浓度大,升温利于E2
试剂亲核性强,体积小利于SN2
在单分子反应中,升温利于E1