第8章_卤代烃与亲核取代反应
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有机化学基础知识点整理卤代烃的消除反应和亲核取代反应有机化学基础知识点整理:卤代烃的消除反应和亲核取代反应有机化学中,卤代烃是一类重要的化合物。
它们包含有一个或多个卤素原子,如氯、溴、或碘,与碳原子相连。
在有机合成和反应中,卤代烃经常被用作起始物质或中间体。
在本文中,我们将重点介绍卤代烃的消除反应和亲核取代反应两个重要的基础知识点。
一、卤代烃的消除反应卤代烃的消除反应是指在适当的条件下,卤素原子与相邻碳原子之间的化学键断裂,从而形成一个双键或三键,并且卤素原子被去除。
常见的消除反应有β-消除反应和氢化物消除反应。
1. β-消除反应β-消除反应是指当卤代烃的邻碳上有一个或多个氢原子时,卤素和一个氢原子同时被去除,形成一个双键。
常见的β-消除反应有氢氧化钠和氨水处理。
例如,当2-溴丙烷与氢氧化钠反应时,产物为丙烯和溴化钠:CH3CHBrCH3 + NaOH → CH2=CHCH3 + NaBr + H2O2. 氢化物消除反应氢化物消除反应是指当卤代烃中没有邻碳上的氢原子时,卤素与一个氢化物离子(如乙醇钠)同时被去除,形成烯烃。
例如,当1,2-二溴乙烷与乙醇钠反应时,产物为乙烯和溴化钠:CH2Br-CH2Br + 2 NaOEt → CH2=CH2 + 2 NaBr + EtOH二、卤代烃的亲核取代反应卤代烃的亲核取代反应是指一个亲核试剂与卤代烃发生反应,亲核试剂的亲电子进攻和取代卤素原子,形成一个新的化合物。
亲核取代反应是有机合成中最常见的反应之一。
1. SN1 亲核取代反应SN1 亲核取代反应是指在两步反应中,第一步生成一个稳定的卤代烷离子,然后在第二步中,亲核试剂攻击离子,取代卤素原子。
SN1亲核取代反应通常发生在三级卤代烷上,存在亲核试剂的浓度低的情况下。
例如,当溴代异丙基反应生成异丙基碳离子,然后氢氧化钠攻击碳离子,形成异丙醇:(CH3)3C-Br + NaOH → (CH3)3C-OH + NaBr2. SN2 亲核取代反应SN2 亲核取代反应是指在一步反应中,亲核试剂直接攻击卤素原子,并取代它。
卤代烃的亲核取代反应亲核取代反应是有机化学中一种重要的反应类型,其中卤代烃作为反应物参与。
这类反应是通过亲核试剂与卤代烃之间的反应来实现,产物通常是新生成的化学键。
在本文中,我们将详细探讨卤代烃的亲核取代反应及其应用。
一、亲核取代反应简介亲核取代反应是一种通过亲核试剂攻击含有可离子性卤素的有机化合物的取代反应。
在这种反应中,亲核试剂以亲核性离子或亲核中心作为活性试剂,攻击卤代烃中的卤素离子,从而将卤素离子取代为新的官能团或基团。
这种取代反应的产物往往具有更加活泼和活性的性质。
二、亲核试剂的选择在亲核取代反应中,选择合适的亲核试剂非常重要。
常见的亲核试剂包括碱(如氢氧化钠、氢氧化钾)、醇类、胺类、硫醇、卤代醇和卤代胺等。
亲核试剂的选择应根据反应的需求以及亲核试剂的性质来确定。
三、亲核取代反应的机理亲核取代反应的机理主要有两种类型:亲核取代SN2反应和亲核取代SN1反应。
1. SN2反应机理:在SN2反应中,亲核试剂以一个步骤进攻卤代烃的碳中心,同时将离去基团踢出。
这种反应机理通常发生在较低的温度下,并且是一种立体选择性反应。
2. SN1反应机理:在SN1反应中,卤代烃首先发生解离,形成卤素离子和一个碳阳离子中间体。
随后,亲核试剂攻击碳阳离子,生成产物。
这种反应机理常发生在较高的温度下,并且不具有立体选择性。
四、亲核取代反应的应用1. 制备醇类化合物:通过亲核取代反应,可以将卤代烃与醇反应,生成醇类化合物。
这种反应常用于有机合成中,特别是制备醇类溶剂或中间体。
2. 制备胺类化合物:亲核取代反应对于合成胺类化合物也非常常见。
卤代烃与胺反应,可以得到相应的胺化合物,该反应广泛用于制备医药和农药中的胺类化合物。
3. 制备酯类化合物:通过卤代烃与醇类反应,可以得到酯类化合物。
这种反应常用于合成食品添加剂、香料以及某些有机合成反应的催化剂。
4. 制备硫醚化合物:卤代烃与硫醇反应,可以生成硫醚化合物。
硫醚是一类重要的有机溶剂和催化剂,具有广泛的应用。
第八章卤代烃学习要点:1、卤代烃结构、分类和命名2、卤代烷的主要化学反应如亲核取代反应、消除反应、与金属的反应和还原反应等。
以及亲核取代反应、消除反应等的历程。
3、卤代烃与一些活泼碱金属或碱土金属反应,生成有机金属化合物。
第一节卤代烃的结构、分类和命名卤代烃是指烃分子中的一个或多个氢原子被卤原子取代后生成的化合物,一卤代烃的通式为R-X,R表示烃基,X表示卤原子(F、Cl、Br、I),又称卤基,是卤代烃的官能团。
一、卤代烃的分类与命名卤代烃可以按烃基结构、卤原子的数目和卤原子所连接的碳原子的种类进行分类。
根据烃基结构的不同,卤代烃分为脂肪族卤代烃和芳香族卤代烃二种,脂肪族卤代烃又分为饱和卤代烃和不饱和卤代烃。
例如:RH2C X饱和卤代烃X CHXRHC不饱和卤代烃X卤代芳烃根据卤原子的数目分类,可分为一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃。
根据卤原子所连接的碳原子种类可分为伯(1°)、仲(2°)和叔(3°)卤代烃。
例如:RCH2-XCHR'XR"C XR'"R"R'伯卤代烃仲卤代烃叔卤代烃其中的R’、R‖和R’’’可以相同或不同。
二、卤代烃的命名(一)普通命名法对于烃基结构比较简单的卤代烃,常采用习惯命名法命名,例如:1、把卤原子当作取代基,称为卤代某烃,“代”字有时可省略。
CH3IBr Cl碘(代)甲烷 (iodomethane) 溴代环戊烷 (bromocyclopentane) 氯(代)苯( chlorobenzene) 2、把烃基当作取代基,称为某烃基卤化合物CH 2=CHCH 2-BrCH 2ClBr烯丙基溴(allyl bromide) 苄基氯 (benzyl chloride) 环丙基溴 (cyclopropyl bromide) 3、一些多卤代烃有各自的译音加中文习惯的俗名,如: CHCl 3 CHBr 3 CHI 3 氯仿(chloroform) 溴仿( bromoform) 碘仿 (iodoform) 含氟含氯的烷烃在商业和技术文献上称为氟里昂,例如:FCCl 3 氟里昂-11 (简称F11) ClF 2C-CF 2Cl 氟里昂-114(简称F114)(二)系统命名法对于烃基结构比较复杂的卤代烃,一般采用系统命名法,即将卤代烃看作是烃的衍生物,卤原子当作取代基。
第八章卤代烃勘误及思考题和作业参考答案勘误:(1)P194第13行,将管能团改成官能团。
(2)P208第11行,将E2反应历程改为:HO + H CHCH32CH CH2CH3αβαH2O + + Brδδ[T.S]HO H CHCH3CH2Br(3)P211倒数第11行,中性分子的碱性和亲核性强于其共轭碱。
改成弱于其共轭碱。
(4)P211倒数第10行,将-NH2改成NH2ˉ。
(5)P214第5行,将烯丙基型卤代烃中的基字去掉,改成烯丙型卤代烃。
(6)P215第12行,将C(1)和C(2)改成C1和C2。
(7)P216第2行,将“在NH2进攻苯炔时”改成“在NH2ˉ进攻苯炔时”。
(8)P216第11行,将中间的“P-π超共轭”改成“P-π共轭”。
(9)P217第10、11、23行,将这三行中的三个“烯丙基卤代烃”改成“烯丙型卤代烃”。
(10)P224第3题第6小题中,将NaOH-H2O改成HCl。
(11)P225第7题第3小题中,将第一个产物环丙基溴甲烷改成环丙基甲醇。
思考题8-1 试写出苄基氯与KOH-H2O、(CH3)3COK、苯酚钠、NH(CH3)2、NaCN(醇)、CH3C≡CNa、CH3COO Ag、 NaI(丙酮)、AgNO3(醇)反应的产物。
解答8-1:CH22OH2OC(CH3)32O2N(CH3)22CN2C CCH32OCOCH32I2ONO2+ KCl+ KCl+ NaCl+ (CH3)2NH HCl+ NaCl思考题8-2写出下列卤代烃发生消除反应的主要产物。
(1) 2-氯-2,3-二甲基丁烷(2) 2-溴-3-乙基戊烷(3) 2-碘-1-甲基环己烷(4) 1-苯基-2-溴丁烷解答8-2:(CH 3)2C C(CH 3)2CH 3CH CH 2CH 3CH 2CH 3CH 3CH CHCH 2CH 3(1)(2)(3)(4)思考题8-3 用反应方程式表示1-溴丁烷与下列化合物反应的主要产物。
有机化学基础知识点整理卤代烃的消除与亲核取代反应有机化学基础知识点整理:卤代烃的消除与亲核取代反应在有机化学中,卤代烃是一类重要的有机化合物,它们是由一个或多个卤素(如氯、溴、碘等)取代有机骨架上的氢原子而形成的化合物。
卤代烃具有许多重要的反应和应用。
本文将重点讨论卤代烃的消除与亲核取代反应的基础知识点。
1. 卤代烃的消除反应卤代烃的消除反应是指在适当的条件下,通过引入一个或多个还原剂或碱性条件,使卤代烃中的卤素离子(如Cl-、Br-等)脱离有机分子,从而得到一个双键或多重键的反应过程。
常见的卤代烃消除反应有:(一)脱卤反应(Dehalogenation)脱卤反应是指通过还原剂作用或碱性条件下,将卤素原子从卤代烃中移除的反应过程。
最常见的脱卤反应是氯代烃的脱氯反应和溴代烃的脱溴反应,其中最典型的脱卤反应是氯代烃的脱氯反应。
脱氯反应的机理可以分为两种类型:亲核脱氯和还原脱氯。
亲核脱氯是指由亲核试剂(如HO-、CN-等)进攻卤素原子,形成亲核取代产物。
还原脱氯是指由还原剂(如金属钠、金属锂等)反应产生亲电负荷,攻击卤素原子,生成亲电取代产物。
脱溴反应与脱氯反应类似,但脱溴反应的反应条件较温和,通常需要溶剂和催化剂的存在。
(二)脱卤取代反应(Elimination substitution)脱卤取代反应是指卤化烃与碱性条件下(如强碱NaOH)反应,经过脱卤步骤后,再发生亲核取代反应的过程。
这种反应可以通过消除反应和亲核取代反应的竞争来进行选择性的控制。
一般情况下,通过调整反应条件可以实现消除反应或亲核取代反应的倾向性。
2. 卤代烃的亲核取代反应亲核取代反应是指通过一个亲核试剂(如氨、水、醇等)攻击卤代烃的卤素原子,从而取代卤素形成新的有机化合物的过程。
常见的亲核取代反应有:(一)氢氧化反应(Hydrolysis)氢氧化反应是指卤代烃与水或氢氧化物反应,主要形成醇类化合物或醚类化合物。
氢氧化反应可分为酸性水解和碱性水解两种。