第九章　卤代烃

第九章　卤代烃

洛阳师院化学系有机化学教研室

ClCH2CH2Cl CH3Br A Solvent A Fumigant

C CF H

ClBrF

F

A Inhaled Anesthetic

CCl

ClFF

Freon 12

A Refrigerant

(熏蒸剂）

第一节卤代烃的分类和命名第一节卤代烃的分类和命名

一、分类一、分类

按烃基结构分类

饱和卤代烃

不饱和卤代烃

芳香卤代烃

按卤原子个数分类

一卤代烃

二卤代烃

多卤代烃

按卤原子所连碳原子的结构分类

一级卤代烃

二级卤代烃 R2CHX

三级卤代烃 R3CX

RCH2X

卤代烯烃和卤代芳烃的分类卤代烯烃和卤代芳烃的分类

卤代烯烃卤代芳烃

乙烯式卤代烃

烯丙式卤代烃

孤立式卤代烃

RCH CH X; X

RCH CHCH2 X; CH2X

RCH CH(CH2)n X; (CH2)nX

二、命名二、命名

1. 1. 卤原子作取代基，编号从离卤原子最近的卤原子作取代基，编号从离卤原子最近的一端开始，取代基按“次序规则”较优基团一端开始，取代基按“次序规则”较优基团在后列出。对卤原子，较优基团编号较大。在后列出。对卤原子，较优基团编号较大。

2.2. 卤代烃一般不作为一类母体化合物，个别卤代烃一般不作为一类母体化合物，个别普通名例外普通名例外

CH3 CCH3

CH3

Cl氯代叔丁烷or 叔丁基氯or 2-甲基-2-氯丙烷

CH2Cl 苄基氯or 氯化苄or 苯氯甲烷

CH3CH CH CHCH2CH3

CH3Cl Br

2-甲基-3-氯-4-溴己烷

第二节卤代烃第二节卤代烃

一、物理性质一、物理性质 1. 1. 偶极矩偶极矩

2.2. 沸点：分子极性较大，沸点比相应烷烃高沸点：分子极性较大，沸点比相应烷烃高 3.3. 溶解度：不溶于水溶解度：不溶于水 4.4. 密度：除一氯代烃和一氟代烃比水轻外，密度均大于密度：除一氯代烃和一氟代烃比水轻外，密度均大于 11

R－ F R－ Cl R－ Br R－ I

1.82 1.94 1.79 1.64

二、化学性质二、化学性质

C X

C F C BrC Cl C I

键长 (nm) 0.139 0.176 0.194 0.214键能 (kJ/mol) 456 351 293 243

CC－－ XX 键容易异裂键容易异裂

反应类型：反应类型：亲核取代、亲核取代、消除、与金属作用、还原消除、与金属作用、还原

1.1. 亲核取代反应亲核取代反应

亲核试剂是能提供电子的试剂，带有亲核试剂是能提供电子的试剂，带有负电荷和孤对电子，用负电荷和孤对电子，用 NuNu ：－：－来表示。来表示。如如 OHOH －－、、 NHNH33 等。等。

•离去基团

反应类型反应类型亲核取代反应的通式：

+Nu +L-R NuR L

带着一对电子进攻

带着一对电子离开

CH3CH2IBu3P + + I-Bu3P CH2CH3

（ a ）底物为中性，亲核试剂带着一对孤对电子：

亲核试剂

反应底物

取代产物取代产物

+PhCH2Cl CN- PhCH2CN Cl-+

（ c ）底物带有正电荷，亲核试剂带有孤对电子：+LR Nu+Nu+L

+R

(CH3)2S(CH3)4N+++(CH3)3S (CH3)3N+

（ d ）底物带有正电荷，亲核试剂带有负电荷：RL

++Nu- +R Nu L

CH3Cl H2O+++CH3OH2 Cl-

+R L Nu- R Nu + L-（ b ）亲核试剂带有负电荷：

CH3Br

CH3CN (乙腈)

CH3CH(COOCH3)2

OH－CH3OH (甲醇)

CH3O－CH3OCH3

CH3COO－ CH3COOCH3 (乙酸甲酯)－ONO2

CH3ONO2 (硝酸甲酯)

－CN

－C CCH3CH3C CCH3

－CH(CHCOOCH3)2

含氧亲核试剂

含碳亲核试剂

(甲醚)

(2-丁炔)

(2-甲基丙二酸二甲酯）

制备醇制备醇

制备醚制备醚

鉴别卤代烃鉴别卤代烃

合成：增一个碳原子合成：增一个碳原子

合成：增多个碳原子合成：增多个碳原子

CH3Br

CH3NH3Br （溴化甲铵）

CH3I （碘甲烷）

SH－CH3SH （甲硫醇）

CH3SCN （硫氰酸甲酯）

N3－

CH3N3 （叠氮甲烷） N(CH3)3

(CH3)4NBr

NH3

I－

－SCN

PPh3 CH3PPh3Br

含硫亲核试剂

含氮亲核试剂

含磷亲核试剂

卤离子

（溴化四甲基铵）

（溴化三苯基甲基）鏻鏻

鉴别反应鉴别反应

CH2Cl

H2C CHCH2Cl

(CH3)3CClRI

(CH3)2CHClCH3CH2CH2Cl

CH2 CHCl

Cl

AgNO3

EtOH

AgCl立即

AgCl稍慢× AgCl

× ×

加热

卤代烃试剂室温加热

卤代烃（烃基结构不同）的活性卤代烃（烃基结构不同）的活性

烯丙式卤卤代烷乙烯式卤孤立式卤RCH CHCH2 X;

CH2X RCH CH(CH2)n X;

(CH2)nX

R X RCH CH X;

X

烯丙式卤烯丙式卤 >> 三级卤代烷三级卤代烷 >> 二级卤代烷二级卤代烷>> 一级卤代烷一级卤代烷 >> 乙烯式卤乙烯式卤

卤代烃（卤原子不同）的活性卤代烃（卤原子不同）的活性

ѐѐ 键能键能

ѐѐ 极化度极化度

RI RBr RCl RF

亲核取代活性

消除反应类型

消除反应消除反应：是从一个化合物分子中消除两个原子或原子团的反应。

β －消除 : 在相邻的两个碳原子上的原子或基团被消除，形成双键或叁键。

C C

Nu E

C C Nu E+

α －消除 : 从同碳原子上消除两个原子或基团，形成卡宾：

C NuE

C + Nu E 1,1 －消除

CF3CO

ONa CF2 CO2 NaF+ +¡÷

1 ， 3 －消除：

C C C

Nu E

CC C + Nu E

RCH2CH2OH + HXRCH2CH2X

+

H2O

RCH CH2

+

+H2O HX

饱和碳原子进行亲核取代反应时，常伴随消除反应的发生：

Saytzeff Rule: Saytzeff Rule: 消除反应的主要产消除反应的主要产物是双键上烃基取代最多的烯烃。物是双键上烃基取代最多的烯烃。

RCH CH2H X

KOH, EtOH RCH CH2 + HX

RCH CH2XX

KOH, EtOHRCH CH2

X

NaNH2 RCH CH2

CH3CH CHCH3H X

KOH, EtOH CH3CH CHCH3

CH3CH2CH CH2+

81%

19%

优先形成共轭烯烃优先形成共轭烯烃

H2C CHCH2CHCH(CH3)2Br

KOH, EtOH

H2C CH CH CHCH(CH3)2

共轭烯烃H2C CHCH2CH C(CH3)2NOT

3. 3. 与金属反应与金属反应

11 ）） . . 与碱金属反应与碱金属反应

WurtzWurtz 合成法合成法RX + 2Na RNa + NaX

RNa + RX R R + NaX

2RX + 2Na R R + 2NaX

对称烷烃，碳原子增加1倍

CH3(CH2)3I + Li CH3(CH2)6CH3 + LiI

R 不能是 3。烷基

Corey-HouseCorey-House 合成法合成法

RLi + CuI R2CuLi铜锂试剂

R2CuLi + R'X R R' + RCu + LiX

不对称烷烃

例例 11

TM1. CH3CH2CH CH2CH2CH2CH3

CH3

解：CH3CH2CHBr

CH3

Li CuI (CH3CH2CH)2CuLi

CH3

CH3CH2CH2CH2BrTM1

例例 22

C C

n-C7H15

H

H

I+ (n-C4H9)2CuLi C C

n-C7H15

H

H

C4H9-n

71%

I

+ (CH3)2CuLi

CH3

91%

2).2).GrignardGrignard 试剂的生成试剂的生成

RX + Mg 无水乙醚

RMgX烃基卤化镁有机镁化合物格氏试剂（Grignard reagent)

Mg

R

X

OC2H5

C2H5O

C2H5

C2H5

乙烯卤和芳卤不活泼，要制得乙烯卤和芳卤不活泼，要制得 GrignardGrignard试剂，须改变溶剂，提高温度。试剂，须改变溶剂，提高温度。

H2C CH Cl

Cl+ Mg

THFH2C CH MgCl

MgCl

THF: Tetrahydrofuran O

四氢呋喃

Br + Mg乙醚

MgBr

烯丙式卤和苄卤较活泼，要烯丙式卤和苄卤较活泼，要低温反应低温反应

H2C CHCH2Cl

CH2Cl

+ Mg 乙醚0 C

H2C CHCH2MgCl

CH2MgCl

偶联：H2C CHCH2MgCl + H2C CHCH2Cl

30 C

H2C CHCH2CH2CH CH2

GrignardGrignard 试剂与活泼氢的反应试剂与活泼氢的反应

RMgX

HOH

ROH

R'COOH

HX

R'C CH

NH3

RH + Mg(OH)X

RH + ROMgX

RH + R'COOMgX

RH + MgX2

RH + R'C CMgX

RH + Mg(NH2)X

GrignardGrignard 试剂与还原电位低于试剂与还原电位低于金属镁的卤化物作用，用于制备金属镁的卤化物作用，用于制备其它金属有机化合物其它金属有机化合物RMgX + MXn RnM + MgX2

M=Al、Cd、Sn，etc.

金属有机化合物活泼行次序金属有机化合物活泼行次序RLi、 RNa>RMgX>RZnX>R2Cd

4. 4. 还原还原

R X[H]

R H(1) 催化氢化：

H2， Ni、 Pd、 Pt…

(2) 化学还原： LiAlH4、 NaBH4 、 Zn/HCl

LiAlHLiAlH44和和 NaBHNaBH44 之比较之比较

LiAlH4 NaBH4

活性高中等选择性低高还原基团 COOH 、 CHO 、CHO

COOR 、 RCOR’ RCOR’

－ NO2、－ CN试剂形状遇水剧烈分解溶于水

第三节亲核取代反应历程第三节亲核取代反应历程

一 . 反应机理 (Reaction Mechanism) 1） . SN1 机理2 ） . SN2 机理 3 ） . 离子对机理

二 . 立体化学1 ） . SN2 反应

2 ） . SN1 反应

三 . 影响反应活性的因素1 ） . 底物的烃基结构2 ） . 离去基团 (L)

3） . 亲核试剂 (Nu:)

4） . 溶剂四 . 邻基参与反应五 . 亲核取代反应实例

一 . 反应机理1 ） . 单分子亲核取代（ Substitution Nucleophilic

Unimolecular) ( SN 1) 反应机理 +R L Nu- R Nu + L-

=¦Í k1 LR

R L R L R+ L-+Âý ¦Ä¦Ä

反应分两步进行第一步正碳离子的生成：

第二步亲核试剂进攻正碳离子：

R+ + Nu- R Nu¿ì第一步是决定反应速率的一步。

例例(CH3)3C Br

慢(CH3)3C + Br

(CH3)3C + OH－ (CH3)3COH快

反应进程－能量图反应进程－能量图

Reaction Progress

Energy

例如：二苯基氯甲烷在丙酮的水解反应：

Ph2CH Cl Ph2CH + Cl+±ûÍª

Âý

Ph2CH OHH2OPh2CH

+

2 ） . 双分子亲核取代（ Substitution Nucleophilic Bimolecular) ( SN 2) 反应机理

动力学研究表明：有一类亲核取代反应的速率与底物的浓度和试剂的浓度同时相关：

= k[R L][Nu]¦Í 二级反应

按 SN 1 机理进行反应的体系：叔卤代烷及其衍生物和被共轭体系稳定的仲卤代烃及其衍生物

其反应机理为：

亲核试剂背后

接近中心碳原子

－从离去基团的背面

与此同时

离去基团也正在逐步地离开底物分子

新键的形成与旧键的断裂是同时发生的，旧键断裂时所需的能量，是由新键形成所放出的能量提供的。

两者达到平衡时 , 体系能量最高。其状态为过渡态 T.

£« L-Nu- R'CH2 L R'CH2 NuNu C L

H H

R'

¦Ä ¦Ä£«

T

SS N N 2 2 反应机理：反应机理：

LNu CC LNu C LNu C LNu C LNu LNu CC LNu C LNu C LNu C LNu

例例CH3 BrOH－＋ CH3OH + Br－

Reaction Progress

Energr

CNu L 在过渡态中，亲核试剂的孤对电子所占有的轨道与中心碳原子的 p 轨道交盖的程度与离去基团与中心碳原子的 p 轨道的交盖程度相同

按 SN 2 机理进行的底物特征：

R' CH R

X

不被共轭体系稳定的仲卤代烷及其衍生物

3 ） . 离子对机理介于 SN1 与 SN2 之间的机理，建立在 SN1 机理基础之上。

底物的解离成正碳离子是经几步完成的，形成不同的离子对：

R L+ -

R+L-Àë×Ó»¯ ÈÜ¼Á½éÈëR L

NuNu NuSN 2

R+ L-+

ÈÜ¼Á½éÈëÀë×Ó¶Ô

¹¹ ÐÍ· ×ª

½ôÃÜÀë×Ó¶Ô

· ×ª£¨ Ö÷Òª£© ×ª»¯£¨ ÏûÐý»¯£©

Àë½âµÄÀë×Ó

NuS 1

N£¨ ÏûÐý»¯²ú Îï £©

（ a ）解离的正负离子形成紧密的离子对，整个离子对被溶剂化。（ b ）溶剂介入离子对后，正负离子被溶剂隔开。（ c ）离解的离子为自由离子。

三个阶段：

亲核试剂可以进攻四种状态的底物，从而得到不同的产物。

3. 3. 反应的立体化学反应的立体化学反应的立体化学与反应机理相关

SN2 机理：

Walden×ª »¯

Nu- LC CNu L¦Ä ¦Ä

CNu£«

由于试剂从离去基团的背后进攻中心碳原子，所以产物发生构型转化－ Walden 转化。

Nu: L + L-Nu

•观看动画

C

C6H13

H Br

CH3

NaOH

SN 2C

C6H13H

CH3

HO

构型翻转

(R) - (-) - 2 - 辛烷[α]25

D= -34.25°对映体的纯度 =100%

(S) - (-) - 2 - 辛醇[α]25

D= -9.90°对映体的纯度 =100%

CH

CH2Ph

Me OH TsClA CH

CH2Ph

Me OTs

EtOHK2CO3

B CH

CH2Ph

Me OEt

CH

CH2Ph

Me OK

K C

EtBr

CH

CH2Ph

Me OEt

α= +33.0° α= +31.1° α= -19.9°α= +33.0° α= +31.1° α= -19.9°

α= +23.5°

SSNN11 机理机理

C+ Nu-C L + Nu CNuC

50%50%Nu-

L-

试剂从正碳离子的两面进攻中心碳原子，形成一对外消旋产物。

C+

H

CH3 Ph

OH-

H2OClC

H

CH3 Ph

OHCCH3

H

Ph

OH-C

CH3Ph

HHO

49% 51%

正碳离子越稳定，消旋化程度越大

外消旋化 (Racemization)

•观看动画

Ph CCH3OH

PhC

CH3¹¹ ÐÍ×ª »¯%27

H

CH3

Br

H

CH3O + 73% ÏûÐý»¯²ú Îï

HBr

事实上， SN1 反应往往伴随少量构型转化产物：

当 C+ 不是足够稳定时，由于 L 的屏蔽效应，Nu: 从 L 背后进攻中心碳原子的机会增大，故构型转化增多。

请思考：H3C

H

CH3

Br

H2O

SN 1?

三三 . . 影响反应活性的因素影响反应活性的因素影响亲核取代反应活性的主要因素是：• 底物的结构•亲核试剂的浓度与反应活性•离去基团的性质•溶剂效应

（ 1 ）底物结构的影响SN 2 反应：卤代烷的反应活性顺序是：

甲基 > 伯 > 仲 > 叔

原因：烷基的空间效应

新戊基卤代烷几乎不发生 SN 2 反应：

C

H

XNu: CNu L

H H

H 转变过程中，中心碳原子由底物同 4 个基团相连转变为由过渡态的同 5 个碳原子相连，空间拥挤程度增大。当底物中心碳原子连有较大基团时，

Nu: 难于从背后接近底物。

R X Nu- X-NuRSN2

R CH3 CH3CH2 (CH3)3C(CH3)2CH

k2 30 1 0.03 0

SSNN11 反应：反应：A. 电子效应

所有能够使正碳离子稳定的因素，都能使 SN 1反应的反应速率增大：

ROTs R+

OTs

EtOH R OEtk1

相对速率 (k1)R

Eti-pr

CH2=CH-CH2

PhCH2

Ph2CHPh3C

0.260.690.86100~10 5

~10 10

当取代基具有＋ I、超共轭效应、＋ C 效应，SN 1 反应速率增大 , 反应活性增大。

当中心碳原子与杂原子直接相连时 (R-ZCH2-L)，SN 1 反应速率明显增大：

C2H5OCH2Cl C-C-C-C-Cl C2H5O-CH2CH2Cl

SN 1 反应速率

109 1.0 0.2当杂原子与中心碳原子相连时，所形成的正碳离子，因共轭效应而被稳定。

B. 空间效应与 SN 2 反应相反，底物上的取代基的空间效应使 SN1 反应速率加快：

RBr 在水中的溶剂解相对速度RBr RBr 在水中在水中 50°50°时时MeBr 1.00MeBr 1.00EtBr 1.00EtBr 1.00i-pBr 11.6i-pBr 11.6t-BuBr 1.2×10t-BuBr 1.2×1066

C

R

R'R''

X C

R

R' R''X-

四面体平面三角型

键角增大，取代基空间效应越大，基团的空间拥挤程度减小。

烯丙基和桥头碳烯丙基和桥头碳

烯丙式卤代烃既有利于烯丙式卤代烃既有利于 SSNN11 ，，也有利于也有利于SSNN22：：

当按当按 SSNN11 历程时，产生烯丙基碳正离子历程时，产生烯丙基碳正离子，由于，由于 pp－－共轭效应，使正电荷得到分共轭效应，使正电荷得到分散，碳正离子趋于稳定。散，碳正离子趋于稳定。

CH2 CH CH2 CH2 CH CH2

当以当以 SSNN22 历程进行时，由于历程进行时，由于键的存在，可以和过渡态电键的存在，可以和过渡态电子云交盖，使过渡态能量降子云交盖，使过渡态能量降低，从而有利于低，从而有利于 SSNN22。。

CH2

CHCH2 ClHO

桥头碳上既不发生桥头碳上既不发生 SSNN11 ，，也也不发生不发生 SSNN22。。

SSNN22 历程要求亲核试剂从离去基团背面历程要求亲核试剂从离去基团背面进攻，由于空间障碍大，几乎不可能。进攻，由于空间障碍大，几乎不可能。

Cl

CH3 CH3

Cl

当以当以 SSNN11 历程进行时，则要形成平历程进行时，则要形成平面型碳正离子，而桥环系统限制了面型碳正离子，而桥环系统限制了平面结构的形成，所以取代反应难平面结构的形成，所以取代反应难以进行。以进行。

（ 2 ）亲核试剂的强度Nu: 在 SN2 反应中起着重要作用

Nu Nu-: CH3O-, HO-, I-

Nu: H2O:

规律：1〕带有负电荷的试剂的亲核性强于它的共轭酸：－ OH > H2O, CH3O- > CH3OH2 ）带负电荷的试剂，负电荷越集中，亲核性越强；中性的试剂，进攻的原子电子云密度越集中，亲核性越强。

A. 当进攻原子为同一原子时，亲核性强度与碱性一致：

RORO- - > HO> HO-- >> RCO >> RCO22-- > ROH > H > ROH > H22OO

CHCH33OO-- > PhO > PhO-- > CH > CH33COCO22-- > NO > NO22

--

碱性是试剂与质子结合的能力；亲核性是试剂与带有部分正电荷的碳原子结合的能力。

CH3

O

>

O

>Cl

O

>

NO2

O 当试剂中进攻的原子不同时，试剂的亲核性强度顺序与碱性有时不同：碱性： C2H5O- > I- 亲核性： I- > C2H5O-

B. 同周期的元素，电负性越大，试剂的亲核性越弱，负电荷越分散，亲核性越弱：

H2N- > OH- > F-

C. 试剂中的进攻原子为同族原子时，原子的可极化度越大，试剂的亲核性越强：

F- < Cl- < Br- < I- R - O - < R - S - < R - Se -

D. 当亲核试剂中取代基的空间效应较大时，则不利于试剂接近底物分子。因此，对于试剂的亲核性，取代基的空间效应大于其电子效应：

C O碱性很强，负电荷也很集中，但由于烷基具有较大的空间效应，故其亲核性很弱。

CH3O > C2H5O > CH3CH3

CHO > (CH3)3CO

亲核性依次减小同理：

C2H5NH2>(C2H5)2NH > (C2H5)3N

亲核性依次减弱，碱性依次增强。

（（ 33 ）离去基团）离去基团 ((Leaving groups)Leaving groups)

Nu:SN2

+ L

L-LCSN1

C+

Nu C

离去基团带着一对电子离开中心碳原子，成为负离子。

接受负电荷的能力越强，亲核取代反应速率越大。a) 较好的离去基团是强酸的共轭碱：A H + B A + B H

共轭酸 1 共轭碱 2 共轭碱 1 共轭酸 2

强酸的共轭碱是弱碱

重要的离去基团是重要的离去基团是 pKa < 5pKa < 5 的酸的共轭碱，如：的酸的共轭碱，如：II- - 是强酸是强酸 HIHI 的共轭碱。的共轭碱。

R OH Br R Br

TsCl

R OTs

Br

CH3 S

O

OH

OTsOH

TsO CH3 S

O

O

OO2N S

O

O

O MsO-CF3SO3

- 是最好的离去基团。b) 成键原子的可极化度越大，离去基团越易离去。

X 的溶剂解的相对速率为：

R I > R Br> R Cl > R F

FClBrI

可极化度依次增大

QuestionQuestion

为什么说为什么说 II －－既是好的亲核试剂，既是好的亲核试剂，又是好的离去基团？又是好的离去基团？

（ 4 ）溶剂效应溶剂的性质：介电常数 ε 越大，

溶剂的极性越大。介电常数是衡量溶剂隔离正负离子的能力，即：溶剂稳定离子的能力。

（ μ ＝ 0） μ －偶极距

（ μ≠ 0）

非极性溶剂： CCl4,, CS2,

极性溶剂质子型： EtOH, H2O, CH3COOH

非质子型： THF, Et2O, DMF, DMSO, HMPT

质子型溶剂通过氢键缔合 R O H Nu

非质子型溶剂通过偶极与偶极相互作用极性溶剂可以稳定正离子，也可稳定负离子。

氢原子键合在电负性较大的原子上。

SN 1 反应：[R L]

¦Ä¦ÄR L

慢 R+ L-

Nu

一个中性化合物离解为两个带电荷的离子，溶剂极性的提高，将稳定正碳离子，使反应速率加快。

SN 2 反应：Nu- L-

R L [Nu L]¦Ä ¦Ä

Nu RC

在过渡态中不产生新的电荷，而且还使电荷分散，溶剂的极性增加，不利于电荷的分散，使反应速稍有降低。在质子型溶剂中：亲核

试剂与溶剂形成氢键，由此降低了试剂的亲核性，不利于反应进行。

RO H Nu H O

RHO

R在质子型溶剂中：试剂的亲核性强度顺序为： SH- > CN- > I- > OH- >N3

- > Br- > CH3CO2- > Cl - > F- > H2O

SN 2 反应常在极性非质子型溶剂中进行。极性非质子型溶剂 (Polar Aprotic Solvents)不能与 Nu: 形成氢键，不能使亲核试剂溶剂化，使裸露的负离子作为亲核试剂，具有较高的反应活性。常见的极性非质子型溶剂有：

P

O

N

N

NHC NCH3

CH3

O

CH3 S

O

CH3

N, N- 二甲基甲酰胺DMF

(Dimethylformamide)

二甲亚砜DMSO

(Dimethylsulfoxide)

六甲基磷酰胺HMPT

(Hexamethylphosphorictriamide)

在极性非质子型溶剂中，在极性非质子型溶剂中， X X - - 的反应活性顺序为：的反应活性顺序为：F - > Cl - > Br - > I - 这与在质子型溶剂中的顺序相反。

质子型溶剂与非质子型溶剂对 SN 2 反应的影响：

CH3I + NaN3k2 CH3N3 + NaI

溶剂 k2

DMF 3 × 103

CH3OH 3 × 10-2

问题：下列反应在哪种溶剂中易于进行，是 DMF 还是 CH3OH? 为什么？CH3CH2CH2Br + NaCN CH3CH2CH2CN + NaBr

四、邻基参与反应四、邻基参与反应

位于邻近反应中心（通常为位于邻近反应中心（通常为位）的具有亲核位）的具有亲核性的基团参与分子的亲核反应，叫邻基参与反性的基团参与分子的亲核反应，叫邻基参与反应。应。

邻基参与的作用：邻基参与的作用： 11 ）加速化学反应；）加速化学反应； 22 ）往）往往有环状中间产物生成往有环状中间产物生成

能参与的邻基：－能参与的邻基：－ COCO22－－、－、－ OO －－、－、－ OHOH、、

－－ OROR、、 NR2NR2、－、－ XX、、 etc.etc.

分子内亲核取代分子内亲核取代 ((SSNN2)2)

HOCH2 CH2ClCa(OH)2

CH2 CH2

O

Cl

CH2 CH2

O

环氧乙烷

ClCH2CH2CH2CH2NH2KOHH2O N

H

(S)-2-(S)-2- 溴丙酸与浓溴丙酸与浓 NaOHNaOH 溶液反应溶液反应，结构得到构型转化产物，结构得到构型转化产物 ((SSNN2).2).

C

O2C

HCH3

BrOH－SN2

构型翻转

C

O2C

HCH3

HO

C

O2C

H CH3

BrHO

过渡态

（（ RR）） -2--2-溴丙酸与稀溴丙酸与稀 NaOHNaOH 溶溶液、液、 AgAg22OO 反应生成光学活性的反应生成光学活性的（（ RR）） -2--2-羟基丙酸钠，在反应过程中羟基丙酸钠，在反应过程中手性碳原子构型保持（两次手性碳原子构型保持（两次 SSNN22）。）。

Br

C

H C O

OCH3

构型翻转 C C

O

O

HCH3OH－

构型翻转

SN2

SN2

OH

C

H C O

OCH3

WensteinWenstein和和 LucasLucas 发现：赤型发现：赤型 -3--3-溴溴 -2-2--丁醇与浓丁醇与浓 HBrHBr 反应，转变为内消旋反应，转变为内消旋 2,32,3-- 二溴丁烷；而苏型二溴丁烷；而苏型 -3--3-溴溴 -2--2-丁醇与浓丁醇与浓HBrHBr 反应，转变为外消旋反应，转变为外消旋 2,3-2,3- 二溴丁烷二溴丁烷。。

H BrCH3

OHHCH3

Br HCH3

HHOCH3

H BrCH3

HHOCH3

Br HCH3

OHHCH3

赤型

HBr H BrCH3

BrHCH3

内消旋体

HBrH Br

CH3

HBrCH3

Br HCH3

BrHCH3

苏型外消旋体

机制：机制：

C CBr

OH

H+,快C CBr

OH2

C C

BrBr－

(1)(2)

C CBr

Br+ C C

Br

Br

五、亲核取代反应实例五、亲核取代反应实例五、亲核取代反应实例五、亲核取代反应实例————合成上的应用合成上的应用

通过通过 SSNN11和和 SSNN22 反应反应实现官能团的相互转化实现官能团的相互转化

R-X ( R-OTs )

R-OH R-OR' R-NH2R-NHR'R-NR'R''

R-PR2R-SH R-SR'

Alcohol Ether Thiol Thioether

Amine

Phosphine

R-CN

Nitrile

R-CONH2R-COOH

Acid

Amide

11 、卤代烃与醇的转化反应、卤代烃与醇的转化反应R X

EtOH-H2O

SN1R OH

R X- OH / H2O

SN2R OH 10 RX

30, 20 RX

R X

- OH / DMSO

SN2R OH 20 RX

11 、卤代烃与醇的转化反应、卤代烃与醇的转化反应R OH

R OH R X

R OH R X

SO2Cl

SN1 for most 20 and 30 , Allyl and Benzyl RX SN2 for most 10 RX

PCl3

HX

( SNi2 )

SN2

R-X

11 、卤代烃与醇的转化反应、卤代烃与醇的转化反应

醇转化为卤代烃常在酸性条件下进行，醇转化为卤代烃常在酸性条件下进行，因为羟基不是一个好的离去基团。因为羟基不是一个好的离去基团。

邻基参与效应邻基参与效应

CH3H Br

CH3

H OHHBr

CH3H Br

CH3

H Br ( meso )

CH3H Br

CH3

HO HHBr

CH3H Br

CH3

Br H

CH3Br H

CH3

H Br+

( racemic mixture )threo

erythro

11 、卤代烃与醇的转化反应、卤代烃与醇的转化反应CH3

H Br

CH3

H OH

erythro

OH

H CH3

Br

H CH3OH

H CH3

Br

HH3C

+OH2

H CH3

Br

HH3CH+

H CH3

Br

HH3CBr -

a

b

CH3H Br

CH3

H Br Br

H CH3

Br

H CH3Br

H CH3

Br

HH3C

aCH3Br H

CH3

Br H Br

H3C H

Br

H3C H

Br

H CH3

Br

HH3C

b

( meso )


苏式底物的变化请大家作出苏式底物的变化请大家作出

SOSO22ClCl 作氯代试剂时，什么条件下得到作氯代试剂时，什么条件下得到构型保持产物，什么条件下得到构型转构型保持产物，什么条件下得到构型转化产物？化产物？

•CH•3

•H•HO

•CH•2•CH•3

•SOCl2

•Pyridine

•CH•3

•CH•2•CH•3

•CH•3

•H•HO

•CH•2•CH•3

•SOCl2

•CH•3

•CH•2•CH•3

H Cl

Cl HEt2O


Alkyl Halides from Alcohol by Alkyl Halides from Alcohol by Treatment with Phosphorus Treatment with Phosphorus TrihalidesTrihalides

PBr Br

Br

HOCH3 - Br

- H

PBr Br

OCH3

HOCH3 - Br

- HP

Br OCH3

OCH3

HOCH3

- Br

- HP

H3CO OCH3

O CH3 Br

Phosphite ester

PH3CO OCH3

O + CH3Br

11 、卤代烃与醇的转化反应、卤代烃与醇的转化反应 ---- ---- A simple SA simple SNN2 reaction of three 2 reaction of three

equivalents of the alcohol with the reagent equivalents of the alcohol with the reagent leads to the formation of a phosphite ester leads to the formation of a phosphite ester with three phosphorus-oxygen bonds. with three phosphorus-oxygen bonds.

The high strength of the phosphorus-oxygen The high strength of the phosphorus-oxygen bond provides the driving force for this step.bond provides the driving force for this step.

Bromide ion then effects SBromide ion then effects SNN2 displacement2 displacement


醇可以通过磺酸酯转化为卤代烃醇可以通过磺酸酯转化为卤代烃

R-OH

R-OMs

R-OTsR-X

KXMsCl, Et3N

CH2Cl2

TsClPyridine

22、、 Williamson Williamson 醚合成醚合成

How to synthesize the following How to synthesize the following etherether

RONa + R'Cl ROR'

C O

CH3

H3C

CH3

CH2CH3

ab


The answer is ---- path a is correctThe answer is ---- path a is correct

Why? Why?

C ONa

CH3

H3C

CH3

C OCH2CH3

CH3

H3C

CH3

C Br

CH3

H3C

CH3

C OCH2CH3

CH3

H3C

CH3

+ NaOCH2CH3

+ BrCH2CH3

a

b


C CH2OCH2CH3

CH3

H3C

CH3

How about the ether:


Sulfonate esters can be used in the Sulfonate esters can be used in the Williamson ether synthesisWilliamson ether synthesis

OH

MsCl

Et3N, CH2Cl2

OMs

Na O: Na

O

+

Na OMs

33 、硫醇、硫醚的合成、硫醇、硫醚的合成关键在于合成硫醇时需控制硫醚的关键在于合成硫醇时需控制硫醚的

生成生成RX + KSH RSH

RSH + HS - RS - + H2S

RX

RSH

RX

RSR

33 、硫醇、硫醚的合成、硫醇、硫醚的合成

This reaction illustrateds a problem This reaction illustrateds a problem common to many organic reactions: common to many organic reactions: a product is often capable of a product is often capable of entering into reaction with one or entering into reaction with one or more of the starting materials. more of the starting materials.

A B Ck1 k2

33 、硫醇、硫醚的合成、硫醇、硫醚的合成The ability to obtain B in high yield depends The ability to obtain B in high yield depends

on the relative rates kon the relative rates k11 and k and k22

When kWhen k11 > k > k22, B can be obtained in good yield , B can be obtained in good yield through control of the reaction timethrough control of the reaction time

When kWhen k11 < k < k22, the yield of B is low, the yield of B is low

In the above reaction, the rate of reaction of In the above reaction, the rate of reaction of RX with RX with -- SH will be higher than that with SH will be higher than that with -- SR SR by using an excess of NaSHby using an excess of NaSH

33 、硫醇、硫醚的合成、硫醇、硫醚的合成

An alternative method for the formation of thiol An alternative method for the formation of thiol is the reaction of the anion of thiolacetic acid is the reaction of the anion of thiolacetic acid with alkyl halides to form thiol ester. with alkyl halides to form thiol ester.

Hydrolysis of the thiol ester, the designed Hydrolysis of the thiol ester, the designed product thiol can be obtained in good yieldproduct thiol can be obtained in good yield

SH

O

S

O

S-CH3

ONaOH CH3-Br

( SN2 )OH

OHCl

H2OCH3-SH +

44 、胺的制备——烷基化反应、胺的制备——烷基化反应问题在于如何控制反应停留在适当问题在于如何控制反应停留在适当

阶段阶段H3N + R-X

SN2H3

+NR X -

H3N

RNH2 + H4N+ - X

R-X

R2+NH2 - X

H3NR2NH +H4N+ - X

. . . . . .

44 、胺的制备——、胺的制备—— GabrielGabriel 合成合成法法

这是一个制备伯胺的好方法这是一个制备伯胺的好方法

NH

O

O

- OHN -

O

O

N-R

O

O

RX

H2N-NH2

NHNH

O

O

R-NH2 +

SN2

44 、、胺的制备——通过醇的磺酸胺的制备——通过醇的磺酸酯酯CH3

H OH

CH2CH3

N -O

O

TsClCH3

H OTs

CH2CH3

CH3

H

CH2CH3

N

O

O

CH3

H2N H

CH2CH3

H2N-NH2

55 、膦的制备、膦的制备

从卤代烃出发制备膦类似于胺的制备从卤代烃出发制备膦类似于胺的制备

注意：膦的亲核性还强于相应的胺注意：膦的亲核性还强于相应的胺

含碳亲核试剂的制备及应用含碳亲核试剂的制备及应用

The difference between carbon The difference between carbon nucleophile and heteroatom nucleophilenucleophile and heteroatom nucleophile

1. Carbon nucleophiles enter into 1. Carbon nucleophiles enter into relatively few Srelatively few SNN2 reactions with sp2 reactions with sp33--hybridized carbon. hybridized carbon.

This is, in part, because they are much This is, in part, because they are much stronger bases and bring about stronger bases and bring about competing elimination reactions.competing elimination reactions.


They are sufficiently basic to abstract not They are sufficiently basic to abstract not only relatively acidic protons, such as only relatively acidic protons, such as those attached to heteroatoms, but also the those attached to heteroatoms, but also the much less acidic protons attached to much less acidic protons attached to carbon. carbon.

SoSo，， the more characteristic reactions of the more characteristic reactions of carbon nucleophiles are nucleophilic carbon nucleophiles are nucleophilic addition to spaddition to sp22-hybridized carbon. -hybridized carbon.


2. 2. Most of the carbon nucleophiles are Most of the carbon nucleophiles are highly reactive substances that are stable highly reactive substances that are stable only in the absence of air and water. only in the absence of air and water.

Therefore, their use depends on the Therefore, their use depends on the availability of more sophisticated availability of more sophisticated laboratory techniques than are required laboratory techniques than are required for the manipulation of heteroatoms for the manipulation of heteroatoms nucleophiles.nucleophiles.


--CN CN 作亲核试剂——腈和羧酸的制备作亲核试剂——腈和羧酸的制备一级卤代烷与氰化钠反应得腈后水解是制备增一级卤代烷与氰化钠反应得腈后水解是制备增长一个碳的羧酸的好方法长一个碳的羧酸的好方法

三级卤代烷易发生消去反应，二级卤代烷的产三级卤代烷易发生消去反应，二级卤代烷的产率不高率不高

腈的控制水解是制备酰胺的一个方法腈的控制水解是制备酰胺的一个方法

药物合成中的几个应用实例药物合成中的几个应用实例

11 、普鲁卡因、普鲁卡因 ProcaineProcaine

研究背景简介：研究背景简介：普鲁卡因是一个作用优良的局部麻醉药。临普鲁卡因是一个作用优良的局部麻醉药。临床最早（床最早（ 18841884年）使用的局麻药是从南美洲年）使用的局麻药是从南美洲古柯树叶中提取出的可卡因（古柯树叶中提取出的可卡因（ CocaineCocaine）。）。因为毒性大，易成瘾，水溶液不稳定，来源因为毒性大，易成瘾，水溶液不稳定，来源有限等缺陷，所以人们开始了其代用品研究有限等缺陷，所以人们开始了其代用品研究

药物合成中的几个应用实例药物合成中的几个应用实例在一系列的构效关系研究基础上，人在一系列的构效关系研究基础上，人们发现苯甲酸酯类化合物阿索方和新们发现苯甲酸酯类化合物阿索方和新阿索方均有较强的局麻作用阿索方均有较强的局麻作用

H3CN

H

O C

O

COOCH3H2N

HO

COOCH3HO

H2N

Cocaine

Orthoform

New Orthoform

药物合成中的几个应用实例药物合成中的几个应用实例阿索方或新阿索方的水溶度太小，不能供注阿索方或新阿索方的水溶度太小，不能供注射应用，而制成盐酸盐的酸性又太强，也不射应用，而制成盐酸盐的酸性又太强，也不能应用。为了克服此缺点，合成了一系列的能应用。为了克服此缺点，合成了一系列的氨基苯甲酸酰胺酯和氨代烷基酯，终于在氨基苯甲酸酰胺酯和氨代烷基酯，终于在 11904904年合成了作用优良的局麻药普鲁卡因。年合成了作用优良的局麻药普鲁卡因。


请思考：请思考：如何从对氨基苯甲酸合成普鲁卡因？如何从对氨基苯甲酸合成普鲁卡因？

COOCH2CH2N ( C2H5 )2H2N

Procaine

药物合成中的几个应用实药物合成中的几个应用实例例22 、盐酸三氟哌丁苯——抗精神病药、盐酸三氟哌丁苯——抗精神病药

Trifluperidol HydrochlorideTrifluperidol HydrochlorideO O SOCl2

ClCH2CH2CH2COClF

AlCl3, CS2

F COCH2CH2CH2Cl

HNOH

CF3

1. Na2CO3, KI; 2. HCl

F COCH2CH2CH2 NOH

CF3. HCl


33 、镇静催眠药—苯巴比妥、镇静催眠药—苯巴比妥 PhenobarbitalPhenobarbital

CH2ClKCN

CH2CNH2O

CH2COOH

C2H5OH

H2SO4

COOC2H5

COOC2H5

C2H5ONa

H + CHCOCOOC2H5

COOC2H5

- CO

160-1800CCH

COOC2H5

COOC2H5

C2H5Br

C2H5ONaC

COOC2H5

COOC2H5C2H5

H2NCONH2

C2H5ONa C2H5 NH

NH

O

O

OHCl

pH 4~5Phenobarbital

药物合成中的几个应用实例药物合成中的几个应用实例44 、丙戊酸钠——抗惊厥作用、丙戊酸钠——抗惊厥作用（（ Sodium ValproateSodium Valproate））

运用了典型的丙二酸酯合成法运用了典型的丙二酸酯合成法

H2CCOOC2H5

COOC2H5 CH3CH2CH2Br

C2H5ONaC

COOC2H5

COOC2H5

H3CH2CH2C

H3CH2CH2C

1. KOH

2. HClCH

H3CH2CH2C

H3CH2CH2C

COOHNaOH

CHH3CH2CH2C

H3CH2CH2C

COONa


The difference between carbon The difference between carbon nucleophile and heteroatom nucleophilenucleophile and heteroatom nucleophile

1. 1. 由于碳亲核试剂的强碱性，使得它们容易由于碳亲核试剂的强碱性，使得它们容易进攻连碳的氢而引起消去反应，因此它们更进攻连碳的氢而引起消去反应，因此它们更多地用于对多地用于对 spsp22--杂化碳的加成，而较少用于杂化碳的加成，而较少用于对对 spsp33--杂化碳的取代。杂化碳的取代。

2. 2. 这一部分涉及的碳亲核试剂很活泼，对反这一部分涉及的碳亲核试剂很活泼，对反应条件提出了更高的要求。应条件提出了更高的要求。


--CN CN 作亲核试剂——腈和羧酸的制备作亲核试剂——腈和羧酸的制备一级卤代烷与氰化钠反应得腈后水解是制备增一级卤代烷与氰化钠反应得腈后水解是制备增长一个碳的羧酸的好方法长一个碳的羧酸的好方法

三级卤代烷易发生消去反应，二级卤代烷的产三级卤代烷易发生消去反应，二级卤代烷的产率不高率不高

腈的控制水解是制备酰胺的一个方法腈的控制水解是制备酰胺的一个方法

含碳亲核试剂的制备及应用含碳亲核试剂的制备及应用碳亲核试剂主要有以下几种：碳亲核试剂主要有以下几种：11、、 sp-sp-杂化碳试剂杂化碳试剂：： -- CNCN ，， RC=C RC=C - -

主要是通过酸碱反应获得主要是通过酸碱反应获得

炔基负离子与卤代烃或磺酸酯反应是合成炔烃炔基负离子与卤代烃或磺酸酯反应是合成炔烃的良好方法（教材的良好方法（教材 6.66.6节）节）

R C C H

pKa 25

NH2NaR C C: Na

R'-XR C C R'


22 、、 spsp22 和和 spsp33杂化碳亲核试剂 —— 杂化碳亲核试剂 —— 活泼亚甲基化合活泼亚甲基化合物物（醛、酮、酯）（醛、酮、酯）

它们的反应主要是加成它们的反应主要是加成但是，碱性条件下形成的烯醇负离子进攻卤代烃的碳得但是，碱性条件下形成的烯醇负离子进攻卤代烃的碳得

到烃基化产物也是十分重要的碳到烃基化产物也是十分重要的碳 -- 碳键构筑方法，正如我碳键构筑方法，正如我们在前述药物合成的应用实例中见到的一样。们在前述药物合成的应用实例中见到的一样。

关于这方面的反应可留待讲述完亲核加成反应后再进行关于这方面的反应可留待讲述完亲核加成反应后再进行小结（自学为主）。小结（自学为主）。


33、、 spsp22 和和 spsp33杂化碳亲核试剂杂化碳亲核试剂————有机金属化合物有机金属化合物（（ Organometallic Organometallic

CompoundsCompounds））

有机金属化合物在有机合成中的应用越来越广，有机金属化合物在有机合成中的应用越来越广，特别是在不对称合成中应用特别是在不对称合成中应用

它们的一个特点是对反应条件要求高，因为活泼它们的一个特点是对反应条件要求高，因为活泼性高性高

此外，它们也广泛地用于亲核加成反应此外，它们也广泛地用于亲核加成反应

Organometallic Organometallic CompoundsCompounds

Formation of Organolithium and Formation of Organolithium and Organomagnesium CompoundsOrganomagnesium Compounds

Organometallic compounds are formed Organometallic compounds are formed by treatment of an alkyl halide or aryl by treatment of an alkyl halide or aryl halide with a zero-valent metal, usually halide with a zero-valent metal, usually lithium or magnesium. lithium or magnesium.


Cl + LiTHF

Li + LiCl

Chlorobenzene Phenyllithium

CH3CH2-Br + MgEt2O

CH3CH2-MgBr

Ethyl bromide Ethylmagnesium bromide


The metal atoms in both organolithium The metal atoms in both organolithium and organomagnesium compounds and organomagnesium compounds coordinate particularly well with the coordinate particularly well with the oxygen atoms of ethers. oxygen atoms of ethers.

Therefore, ether such as THF or ethyl Therefore, ether such as THF or ethyl ether are commonly used as solvents for ether are commonly used as solvents for both the formation of organometallic both the formation of organometallic reagents and their subsequent reactions.reagents and their subsequent reactions.


Organomagnesium compounds are Organomagnesium compounds are commonly called commonly called Grignard ReagentsGrignard Reagents in in recognition of the French chemist recognition of the French chemist Francois Victor Grignard, who was Francois Victor Grignard, who was honored in 1912 with the Nobel prize for honored in 1912 with the Nobel prize for his discovery of this class of his discovery of this class of compounds. compounds.


NoteNote::

The overall process of formation of The overall process of formation of Grignard reagent results in insertion of Grignard reagent results in insertion of magnesium between the carbon atom magnesium between the carbon atom and the bromine atom to which the and the bromine atom to which the carbon was originally attached. carbon was originally attached.

Thus, the reaction in this way is often Thus, the reaction in this way is often called as called as insertion reactioninsertion reaction..


Reactions of Organolithium and Reactions of Organolithium and Organomagnesium CompoundsOrganomagnesium Compounds

They are generally poor nucleophiles They are generally poor nucleophiles with respect to alkyl halides and alkyl with respect to alkyl halides and alkyl sulfonate esters, spsulfonate esters, sp33-hybridized -hybridized electrophile carbon species. electrophile carbon species.

In addition, they are very strong bases In addition, they are very strong bases and promote elimination reaction.and promote elimination reaction.


1. 1. With Epoxides ---- SWith Epoxides ---- SNN2 reaction2 reaction

It is a good path way to obtain the It is a good path way to obtain the increasing two carbon atoms alcoholincreasing two carbon atoms alcohol

The C-O bonds of an epoxide are weaker The C-O bonds of an epoxide are weaker than those of other ethers (why?). And than those of other ethers (why?). And they are weakened by the complexation they are weakened by the complexation betwwen the metal acting as a Lewis acid betwwen the metal acting as a Lewis acid and the oxygen acting as a Lewis base.and the oxygen acting as a Lewis base.


LiO

Ether O Li

H2O OH

MgBr O Ether O MgBr

H2O OH

Organometallic Organometallic CompoundsCompounds2. 2. With compounds containing active-With compounds containing active-

proton group(OH, NH, COOH)proton group(OH, NH, COOH)

( ( 制备中需要彻底除去水分，不能有醇、胺、制备中需要彻底除去水分，不能有醇、胺、羧酸等存在）羧酸等存在）

Reduction of Alkyl HalidesReduction of Alkyl Halides

Isotopic LabelingIsotopic Labeling

MgBrBr HMg

Ether

H2O

H

Br2 Li

H

Li

D2O

H

D

Organometallic Organometallic CompoundsCompounds3. 3. Grignard Reagents reacting with Grignard Reagents reacting with

COCO22

---- an good alternative method for ---- an good alternative method for obtaining carboxylic acid obtaining carboxylic acid

---- this is an addition reaction---- this is an addition reaction

C Br

CH3

H3C

CH3

Mg

EtherC MgBr

CH3

H3C

CH3

C OOC COO - +MgBr

CH3

H3C

CH3


4. 4. Lithium DialkylcupratesLithium Dialkylcuprates

Unlike the organolithium reagents, Unlike the organolithium reagents, lithium dialkylcuprates are excellent lithium dialkylcuprates are excellent nucleophiles in reactions with alkyl nucleophiles in reactions with alkyl halides and alkyl sulfonate esters. halides and alkyl sulfonate esters.

Aryl halides and vinyl halides also react Aryl halides and vinyl halides also react with them form C-C bonds. (not Swith them form C-C bonds. (not SNN2)2)


BrCu

2Li

CH2OMsR2CuLi

CH2R

BrR2CuLi

R

Br

R2CuLi

R

Basic Skill CheckBasic Skill Check

1. 1. Can I predict the product (including Can I predict the product (including stereochemistry and regiochemistry), stereochemistry and regiochemistry), when given the reactants?when given the reactants?

2. Do I know the reagent(s) and 2. Do I know the reagent(s) and conditions necessary to convert the conditions necessary to convert the given functional group into the product?given functional group into the product?

Basic Skill CheckBasic Skill Check

3. 3. For a desired product formed by a given For a desired product formed by a given reaction path, can I correctly choose an reaction path, can I correctly choose an appropriate starting materials?appropriate starting materials?

4. Given the reactants, conditions, and 4. Given the reactants, conditions, and products, can I write a detailed reaction products, can I write a detailed reaction mechanism showing the specific electron mechanism showing the specific electron flow that describes how the reaction flow that describes how the reaction proceeds?proceeds?

第四节卤代烃的制法第四节卤代烃的制法

一、由烃制备一、由烃制备

1. 1. 烃的卤代烃的卤代

11 ）烷烃的卤代）烷烃的卤代

活性：叔氢活性：叔氢 >>仲氢仲氢 >>伯氢伯氢 >>CHCH44

某一异构体所占比例还得考虑能被取代某一异构体所占比例还得考虑能被取代的该种氢原子的个数。的该种氢原子的个数。

2). 2). 烯烃或芳烃烯烃或芳烃 --HH 的取代的取代

C CCH

X2

高温C CC

X

CH3 X2

h

CH2X

为降低反应温度，可改用为降低反应温度，可改用 N-N-溴丁二酰亚胺（简写溴丁二酰亚胺（简写 NBSNBS））

CH3 CH2Br

C CCH

C CCBrNBS，引发剂

CCl4，加热

非极性溶剂抑制了烯烃与 HBr或 Br2 的亲电加

成

历程：历程：产生Br2：

N

O

O

Br + HBr N

O

O

H ＋ Br2

引发：C O O CO O

C OO

2

－CO2

＋ Br2

Br＋ Br

链传递：C C C H + Br C C C + HBr

C C C + Br2 C C C Br + Br

链终止(略)

2.2. 不饱和烃的加成（略）不饱和烃的加成（略）

3.3. 芳烃的氯甲基化反应（略）芳烃的氯甲基化反应（略）

二、由醇制备二、由醇制备

常用卤化试剂有：常用卤化试剂有：HXHX、、 PXPX33、、 PXPX55 、、亚硫酰氯（又名二亚硫酰氯（又名二氯亚砜、氯亚砜、 SOClSOCl22））

1.1. 与氢卤酸作用与氢卤酸作用

ROH + HX RX + H2O

为什么不能用醇与 NaX 作用来制得卤代烃？

2. 与卤化磷作用

ROH + PX3 RX + P(OH)3

ROH + PX5 RX + POX3三卤氧磷

3.3. 与亚硫酰氯作用与亚硫酰氯作用

ROH + SOCl2吡啶 RCl + SO2 + HCl

三、卤化物的互换

RCl + NaI 丙酮 RI + NaCl

Reading AssignmentReading Assignment

自学自学第六节重要的卤代烃第六节重要的卤代烃

第七节有机氟化物（注意命名）第七节有机氟化物（注意命名）

Homework AssignmentHomework Assignment

P252P252：： 2; 42; 4（（ 11；； 22；； 55）；）； 55－－1818；； 2020；；

2121；； 2323；； 2626

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第九章 卤代烃

第九章　卤代烃