卤代烃及亲核取代反应.ppt
SN2在SN2反应中,反应物的电荷集中,过渡态的电荷分散,溶剂极性强对电荷分散的过渡态不利。溶剂极性越大,反应物溶剂化程度大,要发生亲核取代反应,必须首先破坏溶剂层,使亲核试剂“裸露”出来。溶剂极性越大,对SN2反应越不利。第62页,共96页,星期日,2025年,2月5日8.7卤代烯烃和卤代芳烃
第63页,共96页,星期日,2025年,2月5日卤代烯烃——烃基中具有双键的卤代烃。根据卤原子与双键相对位置,可分为三种类型:A.乙烯基型卤代烃B.烯丙基型卤代烃C.孤立型卤代烯烃孤立型卤代烃中,卤素和双键距离较远,两者互不影响,各自体现各自的性质。其它两类化合物中卤素和双键互相影响,对其性质有一定的影响。8.7.1卤代烯烃第64页,共96页,星期日,2025年,2月5日1.乙烯型卤代烯烃P-?共轭体系。C-X键的极性削弱,C-X键难以异裂(推电子的P-?共轭效应与卤原子吸电子诱导效应的方向相反).一般情况下,乙烯基型卤代烃与NaOH、C2H5ONa、NaCN等亲核试剂不起反应,与AgNO3也不生成卤化银沉淀。第65页,共96页,星期日,2025年,2月5日亲电加成符合马氏规则:(Ⅰ)正电荷更加分散,稳定性更好。第66页,共96页,星期日,2025年,2月5日不同的取代烯烃发生亲电加成反应的活性顺序为:((CH3)2C=C(CH3)2>CH3CH=CHCH3>CH3CH=CH2>CH2=CH2>CH2=CHX第67页,共96页,星期日,2025年,2月5日2.烯丙型卤代烯烃RCH=CH-CH2XSN1两种烯丙型卤代烃在50%乙醇溶液中溶剂解的相对速率为:RCl+C2H5OH+H2O→ROC2H5+ROH+HCl第68页,共96页,星期日,2025年,2月5日8.4.2消除反应
消除反应是指从有机分子中消去简单小分子(如H2O,HX,NH3等)的反应HX第30页,共96页,星期日,2025年,2月5日1.脱卤化氢具有β-H的卤代烷在强碱的作用下,可以发生消除反应,生成烯烃第31页,共96页,星期日,2025年,2月5日如果分子内含有几种β-H时,主要消除含氢较少的碳上的氢,生成双键碳上连有较多取代基的烯烃,这一经验规则称Saytzeff规则。Saytzeff规则第32页,共96页,星期日,2025年,2月5日烃基结构不同的卤代烷进行消除时,活性顺序为:3°2°1°竞争反应是指相同的反应物在相同的条件下,可发生二个或多个不同的反应,生成多个不同产物的反应。当碱(如OH-)进攻卤代烷的α-C时,则发生取代反应,碱进攻β-H时,则发生β-消除反应。竞争反应第33页,共96页,星期日,2025年,2月5日竞争反应第34页,共96页,星期日,2025年,2月5日2.脱卤素邻二卤代烷可以脱卤化氢生成炔烃或共轭烯烃,也可以脱卤素得到烯烃第35页,共96页,星期日,2025年,2月5日8.5饱和碳原子上的亲核取代反应机理
CH3Br+OH―→ROH+Br―υ=κ[CH3Br][OH―](CH3)3CBr+OH―→(CH3)3COH+Br―υ=κ[(CH3)3CBr]底物的浓度碱的浓度反应的级数第36页,共96页,星期日,2025年,2月5日8.5.1双分子亲核取代反应(SN2)
CH3Br+OH―→ROH+Br―υ=κ[CH3Br][OH―]构型反转:瓦尔登反转第37页,共96页,星期日,2025年,2月5日SN2反应的特点:反应一步完成反应速度与反应物及亲核试剂的浓度都有关.动力学表现为二级反应经SN2反应得到的产物,构型100%翻转,即发生walden转化。第38页,共96页,星期日,2025年,2月5日溴甲烷碱性水解反应进程势能曲线第39页,共96页,星期日,2025年,2月5日8.5.2单分子亲核取代反应(SN1)
υ水解=k[(CH3)3CBr]第40页,共96页,星期日,2025年,2月5日反应机理(分二步)第一步:第二步:第41页,共96页,星期日,2025年,2月5日叔丁基溴SN1水解反应的反应进程势能曲线+++第42页,共96页,星期日,2025年,2月5日单分子亲核取代反应(SN1)特点
在亲核取代反应中,在决速步骤中发生共价键变化的只有一种分子,把这种反应称为单分子反