有机化学课件-第四章卤代烷

有机化学中的卤代烷和烯烃性质和反应有机化学中的卤代烷和烯烃是两类常见的有机化合物，它们在性质和反应方面有着显著的差异。

本文将分别介绍卤代烷和烯烃的性质，并讨论它们常见的反应。

一、卤代烷的性质和反应卤代烷是一类含有碳-卤键的有机化合物，常见的卤素包括氟、氯、溴和碘。

卤代烷的物理性质与碳链长度、卤素种类和位置有关。

以下将分别介绍卤代烷的物理性质和常见反应。

1.1 物理性质卤代烷通常为无色液体或固体，具有较高的沸点和熔点。

随着卤素原子的增大，卤代烷的沸点和熔点逐渐升高。

此外，卤代烷的密度较大，溶解性较差。

1.2 反应类型卤代烷在有机化学中参与多种反应，主要包括亲电取代反应、消除反应、还原反应和重排反应。

亲电取代反应是卤代烷最常见的反应类型。

在亲电取代反应中，卤代烷的卤素原子被亲电试剂替代，产生新的有机官能团。

常见的亲电试剂包括氢氧根离子、羟基离子和氨基离子等。

消除反应是卤代烷中另一个重要的反应类型。

在消除反应中，卤代烷失去卤素原子和相邻的氢原子，生成烯烃或炔烃。

消除反应的条件通常需要存在碱性条件和高温。

还原反应是卤代烷中常见的反应类型之一。

在还原反应中，卤素原子被还原剂取代，生成相应的硫化物或胺类化合物。

此外，卤代烷还可发生重排反应。

重排反应是指卤代烷分子内部的碳原子重新排列，生成不同的同分异构体。

二、烯烃的性质和反应烯烃是一类含有碳-碳双键的有机化合物，常见的烯烃包括乙烯、丁二烯和苯乙烯等。

下面将介绍烯烃的物理性质和常见反应。

2.1 物理性质烯烃通常为无色气体或液体，具有较低的沸点和熔点。

烯烃中的碳-碳双键可赋予该类化合物较高的反应活性。

2.2 反应类型烯烃在有机化学中参与多种重要的反应，主要包括加成反应、聚合反应和氧化反应等。

加成反应是烯烃最常见的反应类型之一。

在加成反应中，烯烃的碳-碳双键被亲电试剂加成，形成新的碳-碳单键或碳-氧键。

加成反应通常包括电ophilic加成和nucleophilic加成两种机制。

§4 烯烃§4.1 烯烃的结构„1、双键(C= C)的结构π键特点： a．π键不能独立存在；与σ键共存； b．π键不能旋转；产生几何异构； c, π键富含电子；易与缺电子试剂反应； d, π键受原子核控制弱；易被极化。

CH2 = CCF3 CF3H H C H H H C C CF3 CF3H C H-CF3 为吸电子基团„ „2. 几何异构 A． 产生条件 a． 分子中有阻碍旋转的因素 b． 被阻碍旋转的碳原子上连有不同基团C H3 C = C H cis a C = C b♦ 产生顺反异构的条件:C H3 HH C = C C H3 tra n s c dC H3 Ha ≠ b;c ≠ d总结 —— 异构体的分类几何异构 立体异构 对映异构 构型异构 部位异构 异构 构象异构 链异构 官能团异构B． 几何异构的标识a. 顺反命名法 „ 相同基团在同侧时称为顺(cis)； „ 在异侧时称为反(trans);CH3 C=CCH3H C=CCH3H H 顺-2-丁烯H CH3 反-2-丁烯C1的两个基团与C2的两个基团相同时, 常使用该命名法.b. Z/E标识法 (普遍适用)„含不同基团时，先按定序规则排大小， 两个大的在同侧时为Z，异侧为E1Cl C=CCH3 2Cl C=C CH3C 2H5 CH32C 2H5 1 CH3 E-2-氯-3-甲基-2-戊烯Z-2-氯-3-甲基-2-戊烯„注意：顺反命名和Z/E命名的区别 顺反 两碳原子上基团相同 Z/E 各种均可，与R/S对应§4.2 烯烃的命名„1.习惯命名法CH3 - C = CH2 CH3异丁烯 CH2 = CH CH3CH=CH CH2=CHCH2 CH2= (-CH2-) 乙烯基 丙烯基 烯丙基 亚甲基2. 系统命名法 a． 选含双键的最长碳链为主链； b． 从双键最近处编号； c． 双键位置写在母体化合物命名前加‘－’； 取代基写在更前面； d． 如有几何异构，在最前面用Z，E标识。

R SR' O
R O C R'
醇 醚 硫醇 硫醚 酯
®山东农业大学化学学院
（接下页）
RX +
Nu
R Nu
CN
C C R' 炔基负离子
CH(CO2Et)2 丙二酸酯负离子
I
R CN R C C R'
腈 高级炔
R CH(CO2Et)2 烷基丙二酸酯
RI
碘代烷
®山东农业大学化学学院
与分子型亲核试剂的反应
Saytzeff Rule: 消除反应的 主要产物是
双键上烃基取代最多的烯烃。
RCH CH2 KOH, EtOH HX
RCH CH2 + HX
KOH, EtOH CH3CH CHCH3
HX
CH3CH CHCH3 81%
+ CH3CH2CH CH2 19%
®山东农业大学化学学院
优先形成共轭烯烃
KO H, EtO H H2C CHCH2CHCH(CH3)2
RC C X


HH
B 和位氢均有弱酸性
C C + X + HB R H 消除H成烯烃
消除反应(Elimination Reaction)
®山东农业大学化学学院
§5.3 一卤代烷的化学反应
1. 卤代烷的亲核取代反应
（SN反应，Nucleophilic Substitution Reaction）
1. 卤代烷通式：
R Cl , R Br , R I
性质接近 通常总称卤代烷
RF
性质特殊 氟代烷
®山东农业大学化学学院
2. 卤代烷的类型 一卤代 二卤代 多卤代

·
(3)电子转移法
33
n 链的传递
RH + X · → R ·+
R ·+ X2 → RX + X · 或 RH + X · → RX + H ·
H ·+ X2 → HX + X ·
n 链的终止
器壁或填料
2X ·
X2
R ·+ X · → RX
X ·+ O2 → O2X · X→· O2 + X2
R ·+ O2 → RO2 · →X · RX + O2
n 氯化深度
19
n 混合作用
在连续反应时，由于反应器型式选择不当、传质不 均匀，使反应生成的产物未能及时离开，又返回反应区 域促进连串反应的进行，这种现象叫做反混作用。
图 氯苯的生产工艺
20
n 氯化温度
表 苯氯化反应温度与k2/k1的关系
T， ℃
18
25
k2/ k1
0.107
0.118
30 0.123
C-C,C-H,H-H ：330~418.6KJ/mol(500~650℃) Cl-Cl,Br-Br,I-I,O-O,N-N,C-N=N-C:<250KJ/mol(50~100 ℃)
60~100C 32
(2)光离解法
E=hν=h
Cl2 ，Br2 ，I2
400~
500nm hν
Cl ·，Br ·，I
7
转化为其它化合物
亲核置换
δ+
n －X(－Cl)
－NH2 ,－OH,－F,－OR,－OAr
8
4.1.3 卤化试剂
n 卤素单质： Cl2 ,Br2 ,I2 n 卤化氢＋氧化剂：