有机化学：第六章 卤代烃

有机化学第六章 考研党复习卤代烃知识点。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，简称卤烃。包含氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。喜欢请点赞收藏！关注我，能持续获取优质导图哦。

卤代烃

• 分类和命名
  • 分类
    • 卤元素种类
    • 卤原子个数
    • 卤原子所连碳原子
      • 伯卤代烃
      • 仲卤代烃
      • 叔卤代烃
  • 命名
    • 普通命名法
      • 烷基名称 + 卤原子名称
    • 系统命名法
• 物理性质
  • 状态和气味
    • 纯品无色，有强烈气味
      • CH3Cl、C2H5Cl、CH3Br、CH2=CHCl为气体，其余均为液体或固体。
  • 溶解性
    • 易溶于有机溶剂，难溶于水；常用作溶剂
  • 沸点
    • 分子量↑，b.p↑
  • 相对密度
    • 同系列中，卤代烷的相对密度随碳原子数的↑而↓
  • 可燃性
    • 随X原子数目的↑而↓
• 化学性质
  • 基本分子结构
    • 卤素原子电负性大，所以卤素原子上的电子云密度大
    • 碳卤键极性强
    • 电子云分布发生了改变，化学性质比较活泼
  • 亲核取代反应（SN）
    • 与亲电反应相对应
    • 由亲核试剂进攻而引发的取代反应
    • 亲核试剂常用Nu表示
    • 典型反应
      • 水解反应
        • 引入羟基
      • 与氰化钠反应
        • 延长碳链
      • 与氨反应
        • 可用于合成有机胺
      • 与醇钠（RONa）反应
        • 适于伯RX，仲、叔卤代烷与醇钠反应时，主要发生消去反应生成烯烃
      • 与AgNO3-醇溶液反应
        • 鉴别卤化物
  • 消除反应 （E）
    • 消除反应的取向（查依切夫规则）
      • 消除反应的主要产物是碳碳双键上碳原子连有最多烃基的烯烃。(从产物结构来表述)
      • 在β-H消除反应中,从含氢较少的β-碳原子上脱去氢原子而生成的烯烃含量最多。(从反应物结构表述)
      • 基本原则：生成稳定的烯烃
  • 与金属的反应
    • 格氏试剂: RMgX（烃基卤化镁）
      • 格氏试剂中Cδ-—Mgδ+键是高度极化了的共价键，与卤代烷分子中Cδ+→Xδ-键的极性恰好相反，这叫做极性转换。
      • 格氏试剂与含活泼氢的化合物作用
      • 与二氧化碳反应
        • 增长碳链
    • 在无水乙醚的条件下和金属镁反应得到格氏试剂
• 脂肪族卤代烃亲核取代反应
  • 亲核取代反应历程
    • 单分子历程 (SN1)
      • 卤代烃电离，生成碳正离子
        • 反应的速度控制步骤
      • 碳正离子与亲核试剂反应生成产物
        • 碳正离子若为手性碳原子则生成外消旋体
      • 碳正离子
        • 碳正离子的形成
          • 中性分子离解掉一个负离子
          • 中性分子加成上一个正离子
          • 其他正离子解离一个中性分子
        • 碳正离子的结构
          • 一般碳正离子具有平面结构，中心碳为sp2杂化
        • 碳正离子的稳定性
          • 烷基正离子的稳定作用来自电子效应和空间效应
      • 单分子反应
      • 速率决定因素：C+离子稳定性
    • 双分子历程 (SN2)
      • 过渡态理论
      • 一步完成
      • 亲核试剂从背面进攻，构型反转
      • Walden转化
      • 双分子反应
      • 速率决定因素：空间位阻大小
    • SN2 和SN1同时发生、相互竞争！只是哪个更占优势的问题。
  • 不同卤代烃在亲核取代反应中的活性大小
    • 脂肪族卤代烷
      • SN1速率：伯<仲<叔
      • SN2速率：伯>仲>叔
    • 含有π键卤代烷
      • 乙烯型卤代烃: 存在p-π共轭体系
        • 难以反应
      • 烯丙型卤代烃: 可以生成稳定的烯丙型碳正离子
        • 易发生SN1历程
  • 亲核取代反应活性次序
    • 烯丙型 > 孤立型 > 乙烯型
    • 若R相同，X的活性： R-I > R-Br > R-Cl
• 亲核取代反应与消除反应的竞争
  • 消除反应机理
    • 单分子消除反应(E1)机理
    • 双分子消除反应(E2)机理
    • 类似亲核取代反应的两种机理
  • SN反应与E反应同时存在，相互竞争
    • 主要的影响因素
      • R 结构、X性质、溶剂的极性等
        • 支链多，体积大，不利Nu-进攻α碳，而增加了进攻β氢的机会
        • 强碱、高温、弱极性溶剂有利于消除反应进行
          • KOH的醇溶液：消除
          • KOH的水溶液：取代
• 多卤代烃
  • 三氯甲烷
    • 俗称：氯仿
    • 无色液体，沸点61.7℃
    • 有麻醉性
    • 光照下与氧气反应生成光气
    • 保存在棕色试剂瓶中
    • 被部分国家列为致癌物
  • 四氯化碳
    • 无色液体，沸点76.5℃
    • 常做灭火剂
    • 用做灭火剂时也会产生光气，因此注意通风
    • 四氯化碳与金属钠在温度较高时能猛烈反应以致爆炸，所以当金属钠着火时，不能用它来灭火。
    • 伤肝，被怀疑为致癌物
  • 氯乙烯和聚氯乙烯
    • 氯乙烯主要用作制备聚氯乙烯
  • 几种重要的氟化物
    • 三氟氯溴乙烷
      • 新型全身麻醉剂
      • 麻醉效果较乙醚强而迅速
      • 无毒、不燃烧
    • 聚四氟乙烯
      • 极高的化学稳定性及热稳定性
      • 塑料王
    • 二氟二溴甲烷
      • 高效灭火剂
    • 氟利昂
      • 一类含氟及氯的烷烃