文档介绍：第四章卤代烷与有机金属化合物
主要学习内容:
1. 卤代烷的种类、命名
2. 卤代烷的化学性质
亲核取代反应、消除反应、还原反应
3. 反应机理:SN1, SN2, E1, E2
4. 影响反应过程的因素
5. 有机金属化合物的制备、性质和应用
§ 卤代烷
一、卤代物(烃)的类型和命名:
分类
¾ 按卤原子的种类
种类化合物举例用途
氟代物(F) RF−, CF2Cl2(氟利昂) 性质特殊
氯代物(Cl) CH2Cl2, CHCl3 (氯仿) 常用有机溶剂
溴代物(Br) NBS 溴代试剂
碘代物(I) 甲状腺激素
¾ 按卤原子的数目和取代位置
一卤代物、二卤代物、偕卤代物、邻卤代物、多卤代物
X
C C C
X X X
¾ 按烃基
饱和卤代物:卤代烷(R-X),CH2=CHCH2Cl (烯丙基氯)
C6H5CH2Cl (苄基氯 or 氯苄)
不饱和卤代物:CH2=CHCl (氯乙烯 or 乙烯基氯)
芳香卤代物:C6H5Cl (氯苯)
¾ 按连接碳的种类
CH3 CH3
伯(一级)卤代物 H3C CH CH2 C CH3
仲(二级)卤代物 CH3
叔(三级)卤代物请用卤原子取代上述分子中的氢,
分别得到伯、仲、叔卤代烷。
卤代烷的命名(, )
普通命名法和俗名:
CH3 CH3
CH3CH2CH2CH2 Br CH3CH2CH Br CH3CHCH2 Br
正丁基溴仲丁基溴异丁基溴
n-butyl bromide sec-butyl bromide isobutyl bromide
正溴丁烷仲溴丁烷异溴丁烷
CH3
CHCl
CH3C Br 3
CH3 三氯甲烷
叔丁基溴
tert-butyl bromide 氯仿, chloroform
叔溴丁烷
IUPAC命名法:
选取含卤素的最长碳链为主链,卤素作为取代基。
H3C H
Br
Br
2-乙基-1-溴丁烷(S)-3-甲基-1-溴戊烷
CH3
Cl CH(CH3)2
Cl CH2Cl
CH2CH3
反-1-氯甲基-4-氯环己烷(R)-2, 3-二甲基-3-氯戊烷
二、卤代烷的性质分析(, ; , )
1. 结构分析
卤原子电负性*
F
δ+
CX Cl
sp3 δ− Br
I
* Selected Values from the Pauling
Electronagativity Scale
¾ 易发生键的断裂(异裂),生成碳正离子 carbocation
¾ 受亲核试剂进攻,易发生取代反应:亲核取代
Nucleophilic Substitution Reaction (SN)
碳正离子:一类碳上只带有六个电子的活泼中间体(, )
2
¾ 碳的杂化形式为sp ,呈平面形结构
C ¾ 可看作Lewis酸
sp2
¾ 稳定性顺序:
o o o
3 > PhCH2 ,,2 CH2=CHCH2 > 1 > CH3
The Nobel Prize in Chemistry 1994
(CH3)3CF + SbF5 (CH3)3C SbF6
超酸通过核磁共振
e A. Olah 观察到
(1927 ~ )
“for his contribution to carbocation chemistry”
对碳正离子稳定性的解释:
BDE (D, kJ/mol)
¾ 键离解能
H3CH CH3 + H 1316
RH2CH CH2R + H 1130
CH2=CHCH2 H CH2CH=CH2 + H 1071
R2HC H CHR2 +1H 040
PhCH2 H CH2Ph + H 1000
R3CH CR3 +9H 70
X ≠
¾ 过渡态 R'
R' C H
C H R''
R H R R''
2o
R C C C R
X ≠
R
X X R R
C R' C R'
R R
过渡态 3o
¾ 超共轭效应
σ电子转移,使电荷更分散,有利于体系的稳定
H σ p
⊕
H 3º 2º 1º CH3
CC
H H σ-p 超共轭数目 963 0
H
¾ p-π共轭
存在 p-π共轭,电荷分散而使体系稳定。
p
π
H π p
CH C H
H C
H