第28讲 卤代烷烃的亲核取代反应

影响亲核取代反应的因素（一）卤代烷的结构●对S N2，主要因素是空间效应：α—C（或β—C）上的取代基越多、越大，亲核试剂越不易进攻，反应越难进行。

电子效应（次要）：α—C取代基越多，越不利于Nu¯进攻α—C。

故，S N2反应的顺序：CH3X>1°RX>2°RX>3°RX●对S N1，碳正离子越稳定，反应就越容易进行。

因，碳正离子稳定性：3°>2°>1°>CH3+故，S N1反应的顺序：3°RX>2°RX>1°RX>CH3X.（二）离去基团的影响底物中离去基团的离去能力越强，对S N2和S N1均有利。

但S N1反应速率主要取决于基团离去这一步，而S N2决定速率的步骤还有亲核试剂的参与，所以，S N1机制受离去基团的影响更大。

离去基团的碱性越弱，离去能力就越强，就越容易离去。

如：碱性F¯>Cl¯>Br¯>I¯，活性顺序RI>RBr>RCl>RF当离去基团的碱性大于亲核试剂的碱性时，反应不易发生。

（三）亲核试剂的影响●对S N2，因为决定速率的步骤有亲核试剂的参与，故对反应有很大影响；试剂的亲核性强，浓度低，体积小，有利于进攻α碳，形成S N2过渡态。

对S N1，反应速率只取决于卤代烷的解离，故影响不大。

●亲核性强弱取决于试剂的碱性、可极化性和溶剂化作用。

亲核性与碱性的一般规律：（1）中心原子为同种元素的亲核试剂，其亲核性与碱性的强弱一致；C2H5O¯>HO¯>C6H5O¯>CH3COO¯>NO3¯（2）中心原子处于同一周期并且有相同电荷的亲核试剂，按周期表的位置从左到右，亲核性与碱性一致递减；R3C¯>R2N¯>RO¯>F¯（3）中心原子处于同一族的亲核试剂，其亲核性与碱性强弱受溶剂的影响，在质子溶剂中亲核性与碱性顺序相反（变形性大，亲核性强）在质子溶剂中，一些常用亲核试剂强弱次序：RS¯≈ArS¯>CN¯>I¯>NH3(RNH2)>RO¯≈OH¯>Br¯>PhO¯>Cl¯>H2O>F¯（四）溶剂的影响●质子性溶剂：指分子中含有可形成氢键的氢原子溶剂。

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。

六, 卤代烃的亲核取代反应、消除反应及和金属的反应卤代烃的亲和取代和消除是有机化学中的难点，希望同学们能比较仔细地阅读本部分内容。

这里有一些内容和一般的教科书中介绍的有所不同。

6-1 卤代烃的亲核取代反应，S N1和S N2在有机化学反应中，常常把反应物分为底物和试剂。

在讨论卤代烃的反应中，卤代烃就是底物。

本节主要讨论卤代烷作为底物的取代反应。

卤代烷就是烷烃中的一个氢为卤素取代的“结构为RX（R=烷基，X=卤素）的化合物，又称为烷基卤[化物]，P5。

”取代反应就是“分子中某一原子或基团被另一原子或基团替换的基元或分步反应，P86。

”卤代烷的亲核取代反应就是富电子的或带负电荷的试剂把卤代烃中卤素取代下来的反应。

这个反应在合成中非常有用。

例如：RX + Na+ -OH −→ROH + Na+X-RX + Na+ -OR’−→ROR’ + Na+X-制醚的重要方法，称为Williamson醚合成法RX + Na+ -CN −→RCN + Na+X-制腈的重要方法RX + Na+ -C≡CH −→RC≡CH + Na+X-把炔键引入分子从上面的几个反应来看，钠离子没有在反应中起作用，起作用的是-OH、-OR、-CN、-C≡CH等负离子。

是这些负离子把卤素负离子取代了下来。

在这个反应中卤代烷中的卤素是带着一对电子成为卤素负离子离去的，叫做离去基团。

如果把带负电荷的亲核试剂写成Nu-而把离去基团写成-L。

那么卤代烷的亲核取代反应就可以拓展为：R-L + Nu-−→RNu + L-这实际上可看成是一个广义的酸碱反应。

只要是带负电荷的亲核试剂Nu-的碱性比取代下来的离去基团L-的碱性强，这种反应就能发生。

亲核试剂可以是：HO-、RO-、CN-、HC≡C-、RCOO-、CH3COC-HCOOC2H5（以后会知道这就是乙酰乙酸乙酯的合成法）、C2H5OOCC-HCOOC2H5（丙二酸二乙酯合成法）……如果把上面的氧原子换成硫原子，又是一批亲核试剂。

卤代烃亲核取代反应机理演示一、卤代烃亲核取代反应简介卤代烃亲核取代反应是一类重要的有机化学反应，其机理主要是由亲核试剂攻击卤代烃而产生的。

在该反应中，卤素原子可以被氢、羟基、氨基等亲核试剂所取代，从而形成新的化合物。

这种反应通常需要在有机溶剂中进行，并需要适当的温度和时间。

二、卤代烃亲核取代反应机理1. 亲核试剂的攻击在卤代烃亲核取代反应中，首先需要有一个具有强亲核性质的试剂来攻击卤素原子。

这个试剂通常是一个带有负电荷或富电子密度的分子，例如羟基离子、氨基离子等。

当这些试剂接近到卤素原子附近时，它们会攻击卤素原子上的δ+电荷，从而形成一个共价键。

2. 形成中间体在经过第一步后，形成了一个新的分子，其中一个原子与卤素原子共享了一个电对。

这个中间体通常不稳定，并且容易发生进一步反应。

在某些情况下，这个中间体可以通过脱离卤素原子上的卤素离子来稳定下来。

在其他情况下，这个中间体可以被其他试剂攻击，从而形成更加复杂的化合物。

3. 形成新化合物在经过第二步后，形成了一个新的化合物。

这个新化合物通常是一个取代了卤素原子的分子。

在某些情况下，这个新分子可能会继续发生反应，并形成其他类型的分子。

三、卤代烃亲核取代反应实例1. 羟基离子与卤代烃反应羟基离子是一种强亲核试剂，在有机化学中广泛应用。

当羟基离子接近到卤素原子附近时，它会攻击卤素原子上的δ+电荷，并形成一个共价键。

随后，羟基离子会从卤素原子上脱离出来，并形成一个新的醇分子。

2. 氨基离子与卤代烃反应氨基离子也是一种常见的亲核试剂，在有机化学中广泛应用。

当氨基离子接近到卤素原子附近时，它会攻击卤素原子上的δ+电荷，并形成一个共价键。

随后，氨基离子会从卤素原子上脱离出来，并形成一个新的胺分子。

四、总结卤代烃亲核取代反应是一种重要的有机化学反应，其机理主要是由亲核试剂攻击卤素原子而产生的。

在该反应中，卤素原子可以被氢、羟基、氨基等亲核试剂所取代，从而形成新的化合物。