导图社区 第九章1 卤代烃
卤代烃,整理了卤代烃的命名、卤烷的制法、卤烷的物理性质、卤烷的化学性质,大家可以学起来哦。
编辑于2023-04-24 21:21:11 重庆卤代烃
卤代烃的命名
习惯命名法只适用于简单的卤烷,比较复杂的用系统命名法
1.选择含卤素原子最长的一条碳链为主链,把支链和卤素看作取代基。2.主链上碳原子的编号从靠近支链那一端开始,主链上的支链和卤原子根据立体化学次序规则的顺序,以较优基团在后的原则排列,由于卤素优于烷基,所以命名时把烷基,卤原子的位置名称依次写在烷烃名称之前。
当有多个相同的的卤素的时候,在卤素前冠以二三 ,当有多个不同的卤素的时候卤素原子的之间的次序是氟氯溴碘。
卤烷的制法
烷烃卤代,溴代比氯代反应难,但加了氧化剂则可以顺利举行。
不饱和烃和卤化氢与卤素加成
从醇制备
醇与氢卤酸作用:
醇与卤化磷作用
醇与亚硫酰氯作用
卤烷的物理性质
常温常压下,除了氯甲烷氯乙烷溴甲烷是气体外,其他常见的一元卤烷为液体,C15以上的卤烷为固体,沸点随着碳原子数的增加而升高,同一烃基的卤烷以碘烷沸点最高,其次是溴氯,在同分异构体中,直链沸点高,支链越多沸点越低。
相对密度大于同碳原子的烷烃,一氯代烷相对密度小于1,一溴代烷一碘代烷大于1,随着相对分子质量的增加而减少不溶于水溶于醇醚烃等有机溶剂。
纯净的一元卤烷都是无色的,但碘易分解,其放置后会变成红棕色,不少卤烷带香气,但其蒸气有毒。
卤烷在铜丝上燃烧的时候能产生绿色火焰,这可作为鉴定卤素的简便方法
卤烷的化学性质
卤原子的电负性大于碳原子的电负性,C-X键是极性共价键,化学性质活泼,反应发生在此键上。
取代反应(亲核取代反应)
水解
与氰化钠作用
与氨作用
与醇钠作用
与硝酸银作用
消除反应
脱卤化氢
脱卤素
与金属作用
与金属钠作用
与镁作用
饱和碳原子上亲核取代反应历程
单分子亲核取代反应
取决于卤烷分子本身C-X断裂的难易和它的浓度,反应可以分两步进行,生成的碳正离子是个活性中间体,最后生成产物速率由反应速率最慢的一步来决定,因此第一步决定反应速率。
反应特点:反应分两步进行,反应速率只与反应物的浓度有关,而与试剂浓度无关,反应过程中有活性中间体——碳正离子生成,如碳正离子所连的三个基团不同时,得到的产物基本上是外消旋体。
双分子亲核取代反应
反应特点:反应速率即与反应物的浓度有关,又与试剂的浓度有关,反应中新键的形成和旧键的断裂是同步进行的,共价键的变化发生在两种分子中,因此它是双分子亲核取代反应,由Sn2表示,它反应得到的产物通常发生构型反转。
影响亲核取代反应历程的因素
烃基的影响
烷基对Sn1反应的影响
碳正离子稳定性的次序和不同烷基的卤烷反应历程相对速率是一致的,都是叔>仲>伯>甲基,a上碳原子上的R基的增多,有利于C-X键的断裂。
烷基对Sn2反应的影响
该历程进行反应时,活性次序一般是甲基X>伯卤烷>仲卤烷>叔卤烷,因为它反应的时候,从离去基团背面进攻碳原子,a碳原子上的甲基能够阻碍亲核试剂的接近,所以亲核试剂进攻必将提高过渡态的位能,也就是提高反应活化能,使反应速率降低。
叔卤烷主要按照第一种反应历程进行,伯反之,仲介于两者之间,但伯卤烷与硝酸银的乙醇溶液属于第一种反应。
卤素的影响
卤烷反应的速率是碘溴氯
亲核试剂的影响
试剂的亲核性与碱性有关
试剂的亲核性与可极化有关
原子半径大的原子,它的最外层电子离原子核较远,易受外界影响,可极化度大,所以碘大于氯
溶剂的影响
介电常数大的极性溶剂有利于卤烷解离,所以按照第一种反应进行
消除反应历程
单分子消除反应
和SN1反应历程相似,第一步解离成碳正离子,第二部在贝塔碳原子上脱去氢质子,贝塔和阿尔法碳原子之间形成双键
双分子消除反应
碱性的亲核试剂进攻贝塔氢原子和上面一样在两者之间形成双键
影响消除反应的因素
反应物结构的影响
进攻阿尔法碳原子取代,贝塔碳原子就消除
试剂的影响
溶剂极性和反应温度的影响
极性大的有利于E1反应,升高温度提高消除反应产物
消除反应的方向
,反应速率快,反应产物较多,符合查依采夫规则
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