微 信 题 库 搜 索
精品课程
热门课程
>
外科 妇产科 儿科
内科学 生理学 更多
药学专业
药理学 中药学 药物化学
生药学 卫生毒理学 更多
中医专业
中医基础理论 中医学 更多
口腔专业
口腔内科 口腔外科 更多
 医学全在线 > 精品课程 > 其它 > 医用化学 > 正文
医用化学-电子教材:第十三章 卤代烃
来源:南方医科大学精品课程网 更新:2013/9/13 字体:

第十三章  卤代烃

烃分子中的一个或几个氢原子被卤素(F、Cl、Br、I)取代后生成的化合物称为卤代烃(halogenatedhydrocarbon),卤原子是卤代烃的官能团。最常见的卤代烃是烃的氯、溴和碘的取代物,由于氟代烃的制法和性质都比较特殊,和其它三种卤代烃不同,不在本章中讨论。

一、卤代烃的分类和命名

(一)分类

卤代烃按卤原子种类的不同可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃;按分子中卤原子数目不同分为一卤代烃和多卤代烃;但通常都是按烃基的不同将卤代烃分为卤代烷烃、卤代烯烃和卤代芳烃。其中卤代烷中以一卤代烷较为重要,根据卤素所连的碳原子不同,又将一卤代烷分为伯卤代烷、仲卤代烷和叔卤代烷(也可用1°、2°、3°卤代烷表示),例如:

(二)命名

简单的卤代烃用普通命名法,根据相应的烃基命名,称为卤代某烃,例如:

有些卤代烷常采用俗名,例如,CHCl3  氯仿(三氯甲烷),CHI3  碘仿(三碘甲烷)。

复杂的卤代烃可用系统命名法命名。 以烃作为母体,按照烃的命名法编号, 把支链

和卤素当作取代基,其位置按“次序规则”写在某烃的名称之前。例如:

     2-甲基-1-碘丙烷2-氯-4-溴戊烷 1-甲基-2溴环戊烷

卤代烯的命名,以烯烃作为母体,双键的位次仍用较小的编号标出。

 &nb医学全在线sp;4-溴-2-戊烯 (E)-6-甲基-7-氯-3-庚烯

卤代芳烃的命名分两种情况:当卤原子与芳环直接相连时,以芳烃为母体,卤原子为取代基;当卤原子与侧链相连时,则以相应的链烃为母体,卤原子和芳基作为取代基。

例如:

   邻溴甲苯    3-苯基-1-氯丁烷

二、卤代烃的物理性质

除两个碳以下的氯代烷、溴甲烷和氯乙烯在室温下是气体外,一般的卤代烃多为液体,十五个碳以上的卤代烷为固体。

卤代烃中烃基相同而卤原子不同时,沸点随卤原子序数的增加而升高,即碘代烃最高,溴代烃次之,氯代烃最低。同系列中卤代烃沸点随碳链增加而升高。同分异构体中,直链卤代烃沸点较高,含支链越多,沸点越低。

除某些卤代烷外,卤代烃的比重一般比水大,分子中卤原子增多,比重增大。

所有的卤代烃都难溶于水,但能溶于大多数有机溶剂。另外,氯仿、二氯甲烷等又是常用的有机溶剂。

三、卤代烃的化学性质

卤代烃的官能团是卤原子,它们的化学性质可以用一卤代烷(R-X)为代表进行分析。

由于卤素的电负性比碳大,因此卤代烷分子中的碳卤键是极性共价键,在一定条件下易异裂而发生反应。

① C-X键的一对电子偏向卤素,使卤原子带部分负电荷,碳原子带部分正电荷。该碳原子易受亲核试剂的进攻,同时,卤原子带共用的一对电子离开。由于反应是亲核试剂进攻带正电荷的碳原子,故称为亲核取代反应(nucleophilic substitution),用SN表示。

 ② 由于α碳带部分正电荷,增强了相邻碳上碳氢键的活性,β-H容易受碱(B:-)进攻,除脱去X- 以外,还以H-B的形式脱去H+,生成烯烃,这个反应叫消除反应(elimination),用E表示。

(一)取代反应

卤代烷与一些亲核试剂(OH­,OR,CN,NO3:NH3)作用,卤原子被其它原子团取代,生成各种产物。例如:

除卤代烷易发生亲核取代反应外,不同类型的卤代烃反应活性亦不同。不同类型卤代烃反应活性顺序为:烯丙式卤代烃或苄式卤代芳烃(CH2=CH-CH2-X或  )>卤代烷、孤立式卤代烯或孤立式卤代芳烃(卤原子与双键或苯环相隔两个以上的碳原子)

>乙烯式卤代烃或卤代苯(CH2=CH-X或  )。卤代烃分子的烃基相同卤素不同时,卤代烃的取代反应活性也不同,顺序为:碘代物>溴代物>氯代物,也就是卤原子半径由大到小的顺序。

(二)消除反应

卤代烷与氢氧化钾或氢氧化钠的醇溶液共热时,分子中脱去一分子卤化氢而生成烯烃。这种由分子中脱去一个小分子(HX, H2O, NH3, CH3OH等),形成不饱和结构的反应

称为消除反应。

在卤代烷中,消除卤化氢的反应以叔卤代烷最易进行,其次为仲卤代烷,伯卤代烷较难。

仲卤代烷和叔卤代烷进行消除反应时可能得到不同的产物。例如:

从上述实验结果可知,主产物是双键碳原子上连有最多烃基的烯烃,此经验规律叫做札依采夫(Saytzeff)规则。

四、重要的卤代烃

(一)氯乙烷

氯乙烷在常温下是略带甜味的气体,沸点12.2℃,低温或加压下成为无色透明液体,易挥发,通常装于压缩钢瓶中使用。工业上用作冷却剂,在有机合成上用作乙基化试剂。施行小型外科手术时,用作局部麻醉剂,将氯乙烷喷洒在施行手术的部位,由于迅速气化吸热,引起皮肤聚冷暂时失去知觉。

(二)二氟二氯甲烷

二氟二氯甲烷俗名氟利昂,常温下为气体,沸点-29.8℃,易压缩为液体,解除压力后立即气化,同时吸收大量的热。因其具有无臭、无腐蚀性、不燃烧和化学性质稳定等许多优点而用作致冷剂。但近年来发现,氟利昂的大量使用和废弃会导致大气臭氧层的破坏,从而产生全球性的环境污染问题。

(三)氟烷 

氟烷(CF3CHClBr)学名1,1,1-三氟-2-氯-2-溴乙烷,无色透明液体,沸点49~51℃,有焦甜味,不能燃烧。氟烷是一种新麻醉剂,麻醉效果比乙醚高4倍,停药后很短时间即可苏醒。氟烷对皮肤和粘膜无刺激作用,对肝肾机能无持续性损害,但对心血管系统有抑制作用,可降低血压。

(四)四氟乙烯 

四氟乙烯(CF2=CF2)为无色气体,沸点-76.3℃,可聚合制得聚四氟乙烯:

聚四氟乙烯有耐热性,耐腐蚀性,化学性质稳定性超过一切塑料,有“塑料王”之称,商品名为“特氟隆”(Teflon)。

习 执业药师

1. 用系统命名法命名下列化合物:

2. 写出下列化合物的构造式:

(1)氯仿 (2)烯丙基溴 (3)氯化苄 (4) 3-溴环己烯

3. 写出下列反应的主要产物:

4. 试写出氯化苄与下列试剂反应的主要产物:

(1)NaCN  (2)C2H5ONa  (3)C6H6,AlCl3

(4)Cl2,光  (5)Cl2,Fe(6)KMnO4,H+

5. 卤代烃C3H7Br(A)与氢氧化钠的乙醇溶液作用生成C3H6的化合物(B),氧化(B)

得到两个碳的酸(C)、CO2和水。使(B)与氢溴酸作用得到(A)的异构体(D)。推导出(A)、(B)、(C)、(D)的构造式。

6. 将下列化合物按在NaOH水溶液中取代反应活性顺序由大到小排列

(3)  CH3CH2CH2I CH3CH2CH2Br CH3CH2CH2Cl

相关文章
 护理学基础作业习题:第一节答案
 卫生统计学实验教材:方差分析及其应用
 护理学基础电子教案:第四章
 临床检验基础授课教案:实验八  ABO血型鉴定
 内科学图片库:胸膜疾病胸水性状4
 妇产科学习题集:女性生殖系统生理
   触屏版       电脑版       全站搜索       网站导航   
版权所有:医学全在线(m.med126.com)
网站首页
频道导航
医学论坛
返回顶部