卤化反应

X2
快
C X
C O
H B
碱催化机理
C H OH
C O
OH
慢
C
C O
X-X
C
C O
X2
快
C X
C O
第三节 羰基化合物的卤代反应
一、醛酮α-位氢的卤代反应
1 酮α-H 卤代反应
3）影响因素
酸碱催化的定位问题
酸催化：考虑中间产物烯醇的稳定性，X取代在推电子基（烷基）较多 的α位 碱催化：考虑中间产物碳负离子的稳定性，X取代在推电子基（烷基） 较少的α位
R
R
第一节 不饱和烃的卤加成反应 3. 影响因素：
1） 烯烃结构的影响（见书P5）
一、不饱和烃加卤素
2） 卤素的影响：溴以反式为主，氯同向较多
H Cl Cl2 H Cl Cl
+
H
H Cl
与Cl2加成产物同向加成,因为Cl不易形成桥环 H Br H Br H H Br Br Br2
+
3）位阻的影响：见书 P6。 4）重排反应：见书 P6。
BrC2 H5 BrCH2CH2 Br Br2CHCH2Br CH3Cl(g) CH2 Cl2 CHCl3 CCl4
2. 不饱和脂肪烃卤取代反应
末端炔烃在碱性条件下与卤素发生亲电卤取代反应－制备1-卤代炔烃。
Ph H NaOH / Br2 / H2O Ph Br
H3C
H
n-BuLi / Br2 / THF
NH2 I2/Hg(OAc)2
NH2 I
NO2
NO2
加入：1. 氧化剂（HNO3,H2O2,Hg(OAc)2) 2. 碱性缓冲物质(NH3H2O,NaOH,NaHCO3） 3.与HI形成难溶于水的碘化物的金属氧化物（HgO,MgO) 增加反应活性
第三节 羰基化合物的卤代反应
引子
R R'
d C
d O
二、不饱和酸卤内酯反应
I O I2/KI/NaHCO3 O
CH2 COOH
H C C Ph Br2 第二步 O
O
H
Br Ph
C
O
OH
第一节 不饱和烃的卤加成反应
三、不饱和烃和次卤酸（酯） ，N-卤代酰胺的的反应
1.不饱和烃和次卤酸（酯）反应 机理
R1 R3 R1 OH R3 R4 R1 R2 OH R3
4）应用
O2N O Br2 C-CH3 O2N O C-CH2Br
+
HBr
氯霉素的制备
O CH3 Br2
O
Br CH3
Cl
O S Cl Cl O 二氯硫酰
O S Cl
O CH3 SO2Cl2
O Cl CH3
氯化亚砜
第三节 羰基化合物的卤代反应 一、醛酮α-位氢的卤代反应
2
醛 α-H 卤代反应 （将醛转化为烯醇酯，然后与卤素反应） 。
CH2 OCCH3 C O OH
O
O
CH 3COOK DMF
O
制备具有不同生理活性的含卤素的有机药物
H H2N C OH NHCOCHCl2 C H CH2OH
NH N
O F COOH
氯霉素
诺氟沙星
C2 H 5
第一节 不饱和烃的卤加成反应 1. X2对烯烃的加成反应通式
C C X2 C X C X
H3C
Br
第二节 烃类的卤代反应 一、脂肪烃的卤取代反应
3. 烯丙位和苄位
• 烯丙位和苄位氢原子比较活泼，在光照、加热、自由基引发 剂存在下，容易与卤化试剂发生卤取代反应。 • 常用的卤化试剂：卤素，N-卤代酰胺（NBS，NCS），次卤 酸酯，硫酰卤（SO2Cl2）和卤化铜。 • 该类反应大多数属于自由基反应历程。 1）机理（自由基)
HBr H2 O2 或光照
第一节 不饱和烃的卤加成反应 四、卤化氢对不饱和烃的加成反应
3）反应机理
① 离子对过渡态（马氏法则，碳正离子稳定性决定产物结构） ② 三分子协同反应（马氏法则）
Nu
R1 R1 C R2 ② C R4 R3
Nu
R2 C C H R3
反向
H+ ①
R1 C R4
Nu
R2 C R3 H
三、羧酸衍生物α-H卤代反应
1. 反应通式
H2 C C O R1
X-L
O R CH C X R1
R
L＝X、HO、RO、H、RCONH等，R1＝OH、OR、OCOR、X等
2. 应用 羧酸的α-H卤代反应
CH2CH2COOH CH2CH2COOH SOCl2 CH2CH2COCl CH2CH2COCl Br2 CH2CHBrCOCl CH2CHBrCOCl EtOH CH2CHBrCO2Et CH2CHBrCO2Et
OH Br2/CS2 CH3
OH
CH3 Br
OH Br2 CH3
OH Br
CH3
第二节 烃类的卤代反应 二、芳烃卤代反应（亲电取代）
NH2 NBS/DMF NH2
Br
含吸电子基的芳烃
NO2 NO2 Br2/Fe Br CF3SO2OCl NO2 H Cl KF NO2 F Cl NH2
第二节 烃类的卤代反应 二、芳烃卤代反应（亲电取代）
O
N
O X
hn or过氧化物
N
+
X
O
O
O NX O
CH3-CH=CH-R + X
CH2-CH=CH2-R+ HX
XCH2-CH=CH-R
第二节 烃类的卤代反应 一、脂肪烃的卤取代反应
2）影响因素：
① 取代基因素：给电子基有利于反应，吸电子基不利反应（见 书P15） ② 自由基稳定性决定反应
NBS/(PhCO)2O2 CCl4/△, 2h
/
C H
CHCl
CH2CH2 COOH NBS
Br CHCH2COOH
第二节 烃类的卤代反应 一、脂肪烃的卤取代反应
应用实例
合成脂肪族羧酸
Ar-CH3
3Br2
Ar-CBr3
水解
Ar-COOH
合成芳醛
CH3
4Br2/光
CHBr2 水解 CHBr2
CHO
CH3
CHO
第二节 烃类的卤代反应 二、芳烃卤代反应（亲电取代）
(1) CH3(CH2)5CHO Ac2O/AcOK CH3(CH2)4CH CHOAc Br2/CCl4/MeOH
CH3(CH2)4CH CH(OMe)2 Br
HCl/H2O
CH3(CH2)4CH CHO Br
O CHO Br Br O
O CH 3 CH 3 O
(2)
CHO Br
86%
第三节 羰基化合物的卤代反应 三、羧酸衍生物α-H卤代反应
CH3(CH2)3CH=CH-CH3
CH3-(CH2)2-CH-CH C CH3 H Br
CH2 CH 2CH3 NBS
Br CHCH 2CH 3
第二节 烃类的卤代反应 一、脂肪烃的卤取代反应
3）应用
NBS NCS CH3
+
N CH2 Cl N CH2Br
N
H C
CH3
NBS NCS
C H
CHBr
二、芳烃卤代反应（亲电取代，常用催化剂：路易斯酸）
1. 机理
HX
+ X X
+
FeX3
+ FeX4
-H+
X
例：
CH3 Cl2 /Fe
CH3 Cl + CH3 2mol Cl CH3 Br2 /Fe Br + Cl
CH3
+
Cl
CH3
Br
第二节 烃类的卤代反应 二、芳烃卤代反应（亲电取代）
2. 影响因素
C H
C O
B
C
C O
H B
C
C O
C
C O
等 于
C
C O
第三节 羰基化合物的卤代反应
O C O O C C H C H C
O H O
O H C
羰基特点: 之一为亲核加成提供场所 之二增加了连在a-碳上的氢原子的酸性 所以由此而引发出一系列的反应
第三节 羰基化合物的卤代反应 一、醛酮α-位氢的卤代反应
+
OH
t-BuOCl/ROH
Cl EtO
OROH EtOO源自ClOREtO
O
2. N-卤代酰胺为卤化剂－制备b-卤代醇重要的方法 最常用的N-卤代酰胺： N-溴（氯）代乙酰胺（NBA，NCA） N-溴（氯）代丁二酰亚胺为卤化剂（NBS，NCS）。
O N Cl O NCS
O N Br O NBS
第一节 不饱和烃的卤加成反应 四、卤化氢对不饱和烃的加成反应
1）芳环取代基的影响 给电子基有利于反应，吸电子基不利于反应
OH H2O 3Br2 OH H2O 2Br2 Br Br OH Br OH
1molBr2 /CS2 0° C
OH Br Br
OH Br 2Br2/Bu-NH2 °C -70 OH
OH Br
Br
第二节 烃类的卤代反应 二、芳烃卤代反应（亲电取代）
C Br H H HBr R H C H C Br H H Br
2. HX对炔烃的加成 （马氏规则）
CH2-C
CH
HCl
Cl H 3C C CH2
第二节 烃类的卤代反应 一、脂肪烃的卤取代反应
一、脂肪烃的卤取代反应
1.饱和脂肪烃
u u 反应条件苛刻：光照、高温、过氧化物 反应的历程属于自由基反应