有机反应机理第六章二
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第六章 有机反应机理和测定方法6-1 利用稳定态近似原理指导下列反应生成C 的速度公式:解:k 2× k 1k 2+k -16-2 从观察到的实验现象提出符合这些现象的反应历程。
1)下列两个反应有相等的反应速度并遵循相同的动力学方程:-O H2)hOHH-反应在重水中进行时若在反应完成前回收原料有氘代原料产生。
CH 2C H 2N H 2CH 2C H 2O H CH 2C H 2OH H 2SO 4***CD 2CH 2O HH O CDCH 2CD 2CH 2BrCDCH2CH 3O Na CH 3O H+5) HOCl 和CH 2=CHCH 2*Cl 得到三种产物1 ,2 , 3 ,若用CH 2=C (CH 3)CH 2*Cl 反应,则标记*Cl 重排的产物比例要小得多。
ClClCl O HClCl O HClCl O H *+***+H OCl6)铬酸氧化(CH 3)2CD(OH)的速度为(CH 3)2CH (O D)的六分之一。
7)化合物1进行S N 1反应比2快,3进行S N 2反应比4慢。
8)顺 1,2-环己二醇与HIO 4反应比反式异构体快。
9) 2R ,3S -3-氯-2-丁醇在NaOH/C 2H 5OH 溶液中反应得光活性的环氧化物,再用KOH/H 2O 处理得内消旋2,3-丁二醇。
10)CH 3O1 进行酸性水解生成无18O 的乙酸,CH 3O2在同样条件下生成带18O 的乙酸。
解: 1)两个反应决速步骤都是O HH-2)P hHP h-CH2CH2N H2CH2CH2O HCH2CH2O HCH2CH2N2CH2CH2****+*+CD2CH2O HCD CH2CD2CH2O H2CD2CH2++决速步骤为生成碳正离子,未牵涉C-D键断裂。
CD2CH2Br CDCH2CH3OCH3OD本反应是E1cb反应, 决速步骤为生成碳负离子,牵涉C-D键断裂。
5)次氯酸HOCl和同位素标记了的烯丙基氯H2C=CHCH2*Cl反应生成三种产物:ClCH2CH(OH)CH2*Cl、HOCH2CHClCH2*Cl和HOCH2CH*ClCH2Cl 。
第六章卤代烃卤代烃是一种简单的烃的衍生物,它是烃分子中的一个或多个氢原子被卤原子(F, CL, Br, I)取代而生成的化合物。
一般可以用R-X表示,X代表卤原子。
由于卤代烃的化学性质主要有卤原子决定,因而X是卤代烃的官能团。
根据卤代烃分子中烃基的不同,可以将卤代烃分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代炔烃和卤代芳烃等。
第一节卤代烷烃一. 卤代烷烃的分类和命名(一) 卤代烷烃的分类1. 根据卤代烷烃分子中所含卤原子的种类,卤代烷烃分为:氟代烷:如CH3-F氯代烷:如:CH3-CL溴代烷:如:CH3-Br碘代烷:如:CH3-I2. 根据卤代烷烃分子中所好卤原子的数目的多少,卤代烷烃分为:一卤代烷:如:CH3CL, CH3-CH2-Br二卤代烷:如:CH2CL2,多卤代烷:CHCL33. 根据卤代烷烃分子中与卤原子直接相连的碳原子的类型的不同,卤代烷烃可以分为:伯卤代烷(一级卤代烷)R-CH2-Br仲卤代烷(二级卤代烷)叔卤代烷(三级卤代烷)(二)卤代烷烃的命名1. 普通命名使用范围:结构比较简单的卤代烷常采用普通命名法命名:原则:根据卤原子的种类和与卤原子直接相连的烷基命名为“某烷”,或按照烷烃的取代物命名为“卤某烷”。
如:CH 3CL甲基氯(氯甲烷)CH 3CH2Br乙基溴(溴乙烷)CH 3CH2CH 2CH2I正丁基碘(正碘丁烷)CH 3BrCH 3I1H 3 C -------- CH -------- CH CL1H 3 C -------- CH --------- CH 2CH 3H3C-—C------------- CL11CH 3异丁基氯仲丁基溴叔丁基氯(异氯丁烷)(仲溴丁烷)(叔氯丁烷)2.系统命名法范围:复杂的卤代烷烃一般采用系统命名法原则:将卤原子作为取代基,按照烷烃的命名原则来R进行命名。
方法:1) 选择连有卤原子的最长碳链为主链,并根据主链 所含碳原子的数目命名为“某烷”作为母体;2)将支链和卤原子均作为取代基;3) 对于主链不带支链的卤代烷烃,主链编号从距离 卤原子最近的一端开始;4) 对于主链带支链的卤代烷烃,主链的编号应遵循 “最低系列规则”;5)把取代基和卤原子的名称按“次序规则”依次写 在“某烷”之前(次序按先后顺序写),即得该卤代烷 烃的名称。
第六章 芳烃的亲核取代反应同烯烃一样,芳烃也可进行亲电取代和亲核取代,其中芳烃的结构起着十分重要的作用。
第一节 芳烃的亲电取代反应 一、机理:σ络合物E +++HE E基团离去的难易程度(1)亲电取代是个平衡可逆过程如磺基、硝基及其它基团之间的互换,此性质也可用于芳烃中位置的保护。
(2)正常的亲电取代是基于芳烃体系的稳定性,但如果出现的一个体系的稳定性更大于芳烃体系,可能就停留在中间状态。
E +++GHEGE H+OHOE H(3)亲电取代中定位效应第一类取代基团:以邻、对位为主不是以绝对来确定因此总伴有产物,运用可逆和各个位置均有分布的理论可以合成一些独特的化合物,如三异丙苯长时间二、碳正离子的来源和类型1、卤素(催化剂)—— 略(除F 2) 苯环正离子,* 另一种方法是重氮法2、氧正离子:CH 3C O O +24CH 3COO +OC OCH 3运用于苯环特别特别活泼的场合,因为过氧酸受热不稳定,只能低温反应,那么对苯环的要求就较高3、氮型正离子(i )+NO 2 硝基正离子 +NO 亚硝基正离子亚硝酸酯RO NONH 2OONH 2NO 2(ii )重氮离子 N ≡N +C l适用于苯环特别活泼的场合,理由同上+OHN N OH 偶合N N +Cl4、碳型正离子 两种形式: CH 2+(烷基化) +C=O (酰化) (i )不饱和体系在酸的催化下:(质子催化)H +CH 3C NCH 3C NH CH 3CH O H+CH 3C HOHOH +OHCH 2例:酚醛树脂的合成OHCH 2OHCH 2CH 2OH又例:氯甲基化:HCHO ,ZnCl 2,HCl其实经历了一取代过程(ii )羟基化合物的脱水,在酸性条件下OH H +(iii )卤代烷烃在路易斯酸催化 (iv )CO 2OHCH2OHOH CO2KOHOHOHCOOH起保护作用的OHOHBrOHOH5、其它正离子SOOOH磺酸型P ClCl磷型6、相互取代反应CH3OCH3CH3OCH3NO2+CH3OCH3NO2NO2第二节 芳香族的亲核取代 一、SN 2历程一般条件下,芳香族上的任何基团都稳定不易取代 此情况同烯烃但当邻、对位有强吸电子基团时,该官能团可被取代。