卤代烃

这是一篇关于有机化学卤代烃思维导图，介绍了分类、命名、鉴别、化学性质、物理性质等。

卤代烃

• 分类
• 命名
• 鉴别
  • 卤素相同的卤代烃的鉴别
    • 因此易生成稳定的中间产物（稳定碳正离子）易反应
    • 解释第三种为何不发生反应
  • 烃基相同卤素不同鉴别
• 化学性质
  • 卤代烷的两种典型反应：亲核取代反应和消除反应
  • 亲核取代反应
    • • 第一个反应：卤代烃水解反应，因为反应可逆，故在碱性水溶液中进行（中和HX）
      • 第二个反应：制备混合醚的威廉逊合成法
      • 第三个反应：被氰基取代可增长碳链（多C）
    • 常见的亲核试剂：
      • 氢氧根离子 氰根离子 氨根离子 烷氧根离子
    • • 卤代烃和硝酸银的醇溶液反应---鉴别卤素不同的卤代烷
    • 卤素原子反应活性--看碳卤键的极化度--卤原子半径越大，原子核对最外层电子束缚越小-极化度大，键易异裂也易成键
      • I＞Br＞cl＞F
    • 反应历程
      • SN符号指亲核取代
        • 单分子亲核取代反应
          • 1.碳卤键在试剂电场作用下异裂（慢反应-决速反应）2.亲核试剂与碳正离子中间体反应（快反应）
            • 决速反应速率只与卤代烃浓度有关（一级反应）
          • 例：叔卤代烷
          • 亲核试剂OH-从碳正离子正反面都能进攻，产物构型一半保持和一半翻转(外消旋体)
          • 卤代烷发生单分子亲核取代反应的活性：R3CX 3°> R2CHX 2°> RCH2X 1°>> CH3X 原因：反应中间生成的碳正离子越稳定，所需活化能越少，反应速率越快
          • 单分子亲核取代有碳正离子的重排
        • 双分子亲核取代反应
          • 只有一步反应，决速反应速率与卤代烃浓度和亲核试剂浓度都有关-二级反应
          • 亲核试剂只能从背面进攻-构型发生瓦尔登转化-故无外消旋体
          • 卤代烷双分子亲核取代反应活性：CH3X > RCH2X 1°> R2CHX 2° >> R3CX 3° 反应无碳正离子的重排
      • 注意：亲核取代反应的两种历程同时存在并相互竞争，在不同条件下优势不同
  • 消除反应（消去反应）
    • 不对称卤代烃的消去
    • 不对称卤代烃的消去方式之二-形成共轭体系
    • 反应机理
      • E1单分子消除反应
        • 为一级反应 先生成碳正离子中间体，再失去βH（第一步反应与SN1相同，两者常一同发生）
        • 反应活性：叔＞仲＞伯
      • E2 协同的双分子消除反应
        • • 2.进攻试剂碱性越强，越易与βH反应，更快形成双键3.由于SN2反应与E2反应经常同时发生（因为许多进攻试剂（氢氧根、烷氧根等）可进攻αC也可进攻βH),故两者为拮抗作用，碳正离子反应活性相反
          • 反Zaitsev’s（扎伊采夫） 规则举例
            • 当可以形成共轭体系时，以可形成共轭体系的反应方式为主
  • 与活泼金属反应
    • 卤代烃与金属反应可以增长碳链-武兹反应
    • 与Mg反应生成有机镁合物（格林那试剂-简称格氏试剂）
• 物理性质
  • 1）常温下，除氟甲烷、氟乙烷、氟丙烷、氯甲烷、氯乙烷及溴甲烷是气体外，其他常见的卤代烃都是液体； 2）卤代烷一般是无色的，但碘代烷容易分解而析出碘单质，久置后带棕红色；不溶于水，而溶于有机溶剂； 3 ）卤代烷沸点随碳原子数的增加而升高，由于碳卤键极性大，分子的偶极－偶极作用增大，因此沸点比相近分子质量的烷烃要高
• 浮动主题
• SN1，SN2，E1,E2 只有发生SN2的C正离子反应的活性为伯＞仲＞叔（1＞2＞3），其余为叔＞仲＞伯（3＞2＞1） P18
  • 原因：SN2和SN1，E2有拮抗作用 注意：E1和SN1虽有拮抗作用，但都是先断键后成键，故碳正离子反应活性相同
• 重点：亲核取代，消除反应 系统命名 鉴别卤代烃的方法