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1、鹵代烯烴和鹵代芳烴的化學(xué)性質(zhì)(一)雙鍵和苯環(huán)位置對鹵原子活性的影響鹵原子的活性次序:烯丙型和芐基型鹵代烴乙烯型和苯基型鹵代烴11、乙烯型和苯基型鹵代烴氯乙烯的結(jié)構(gòu):氯苯的結(jié)構(gòu):p,π–共軛在乙烯型和苯基型鹵代烴分子中,C-X鍵不易斷裂。2烯丙基鹵與芐基鹵:由于解離后生成穩(wěn)定的碳正離子,C-X鍵容易斷裂。烯丙基型正離子:++芐基型正離子:2、烯丙基型和芐基型鹵代烴3烯丙基氯在SN2反應(yīng)中的過渡態(tài):雙鍵與正在斷裂的C-X鍵和正在形成的C-Nu鍵交蓋,負(fù)電荷分散,降低了過渡態(tài)的能量,從而使其穩(wěn)定。NuCl-烯丙基鹵與芐基鹵容易進(jìn)行親核取代和消除反
2、應(yīng)。4(二)乙烯型和苯基型鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(1)親核取代反應(yīng)由于p-π共軛作用,乙烯型和苯基型鹵代烴的鹵原子很不活潑,一般不與親核試劑(NaOH、RONa、NaCN、NH3、AgNO3)作用。在強(qiáng)烈的條件下,芳鹵能夠發(fā)生親核取代反應(yīng):5當(dāng)苯環(huán)上在鹵原子的鄰、對位上連有強(qiáng)吸電基團(tuán)時,親核取代反應(yīng)變得容易。隨著吸電基團(tuán)的增多,反應(yīng)活性提高。6除硝基外,-SO3H,-CN,-N+R3,-COR,-COOH,-CHO等具有同樣的作用。鹵原子作為離去基團(tuán)的活性順序:F>>Cl,Br>I(2)親核取代反應(yīng)機(jī)理(a)加成–消除機(jī)理(b)消除–加成機(jī)理(苯
3、炔機(jī)理)注:第二冊P605芳環(huán)上的親核取代7(a)加成–消除機(jī)理υ=k[p–NO2C6H4X][CH3O–]鹵原子的反應(yīng)活性次序:F>>Cl≈Br>I反應(yīng)機(jī)理:第一步試劑與芳環(huán)發(fā)生親核加成反應(yīng),形成碳負(fù)離子:Meisenheimer絡(luò)合物8最穩(wěn)定的中間體這是決定反應(yīng)速率的一步第二步X原子帶著一對電子離去,恢復(fù)芳香體系:9能量反應(yīng)進(jìn)程Ar:對硝基鹵苯與甲氧負(fù)離子反應(yīng)的能量曲線10練習(xí):完成下列反應(yīng)11(b)消除–加成機(jī)理(苯炔機(jī)理)標(biāo)記的14C氯苯KNH2/液NH3消除–加成機(jī)理:第一步消除步驟,生成苯炔中間體:苯基負(fù)離子苯炔12反應(yīng)活性中間
4、體:苯炔sp2雜化芳香π鍵sp2–sp2π鍵相互垂直第二步加成步驟,恢復(fù)芳香體系:13(3)消除反應(yīng)乙烯型鹵代烴強(qiáng)烈的條件下消除生成炔烴:2–溴苯乙烯苯乙炔14(4)與金屬反應(yīng)乙烯型鹵代烴苯基型鹵代烴MgGrignard試劑不活潑的鹵代烴,THF作為溶劑15乙烯型鹵代烴苯基型鹵代烴Li烴基鋰可用烷基鋰代替鋰制備芳基鋰:乙烯型鹵代烴苯基型鹵代烴R2CuLiCorey–House反應(yīng)產(chǎn)物16這是制備直鏈烷基苯的一種方法芳環(huán)上不能連有–OH,,–NO2等活潑基團(tuán)Wurtz–Fittig反應(yīng):鹵代芳烴和鹵代烷的混合物醚或苯為溶劑Na偶聯(lián)反應(yīng)17反應(yīng)
5、活性:I>Br>Cl芳鹵:當(dāng)在鹵原子的鄰、對位上引入吸電基-NO2,-CN時,反應(yīng)活性增強(qiáng)Ullmann反應(yīng):鹵代芳烴Cu粉共熱生成聯(lián)苯基化合物:18(5)烴基的反應(yīng)乙烯基型鹵代烴也發(fā)生親電加成反應(yīng)。–I效應(yīng):降低雙鍵上電子云密度;+C效應(yīng):加成方向符合馬氏規(guī)則。19工業(yè)生產(chǎn)方法。制造塑料、涂料及合成纖維的原料。苯基型鹵代烴也發(fā)生芳環(huán)上親電取代反應(yīng):(AIBN)20(三)烯丙型和芐基型鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)(1)親核取代反應(yīng)容易發(fā)生親核取代反應(yīng)SN1反應(yīng)活性次序:21水解其他親核取代反應(yīng)22烯丙基(allylic)重排:23(2)消除反應(yīng)烯丙型鹵
6、代烴優(yōu)先生成共軛二烯烴(3)與金屬鎂反應(yīng)(4)與二烷基銅鋰反應(yīng)24歸納鹵代烴的化學(xué)活性:3°R-X>2°R-X>1°R-XX乙烯式>>孤立式(n≥2)烯丙式CH2=CH-CH2-XCH2-XCH2=CH-(CH2)n-XCH2=CH-X25不同結(jié)構(gòu)的鹵代烴鹵原子活性不同,與AgNO3反應(yīng)產(chǎn)生AgX的速度和條件不同。因此可用于鑒別。叔鹵代烴伯、仲鹵代烴RCH=CHCH2-X孤立型(伯、仲)CH2=CH-X(乙烯型)加熱才起反應(yīng)加熱也不反應(yīng)室溫迅速生成AgX↓Ar-CH2-X,Ar-(CH2)n-X,Ar-X問題:鑒別C6H5-CH2-Cl,C
7、6H5-CH2-CH2-Cl,C6H5-Cl26例1:例2:27CH2-ClAgNO3/乙醇室溫AgCl↓(立即)CH2=CH-CH2-ClClCH3CH3CH3CAgNO3/乙醇△AgCl↓R-CH=CH-(CH2)2-ClCH3-ClCH3CH3CH-ClClAgNO3/乙醇△不反應(yīng)CH2=CH-Cl28練習(xí):用化學(xué)方法區(qū)別下列物質(zhì)29