01 卤化反应.ppt

第1页：第一章 卤化反应章节封面

第一章 卤化反应 Halogenation Reaction

本章讲述在分子中形成 C—X 键的卤化反应，涵盖不饱和烃的卤加成、烃类的卤代、羰基化合物的卤代以及醇酚醚与羧酸的卤置换。

第2页：卤化反应的定义与特点

定义

分子中形成 C—X 键的反应。

特点

引入卤原子可以改变有机分子的性质，同时能转化成其它官能团，例如用于制备药物中间体糖皮质激素醋酸可的松，以及制备具有不同生理活性的含卤素有机药物。

第3页：卤化反应的类型

卤化反应的类型：按反应部位的不同分类如下。

第4页：本章学习重点

学习重点：本章要求掌握以下七项内容。

• 不饱和烃与卤素加成反应的历程及其立体化学。
• 次卤酸（酯）和 N-卤代酰胺与不饱和烃反应的历程、影响因素及其立体化学。
• 卤化氢对不饱和烃加成反应的历程及影响因素。
• 烯丙位、苄位卤置换反应所用卤化剂的种类、反应历程和影响因素。
• 芳香环卤置换反应的卤化剂种类、反应历程和影响因素。
• 醛酮羰基α位卤置换反应的反应历程及其影响因素。
• 用于醇、酚羟基卤置换反应的卤化剂种类。

第5页：第一节 不饱和烃卤加成概述

第一节 不饱和烃的卤加成反应：本节按以下五类反应展开。

• 加卤素
• 卤内酯化
• 加卤化氢
• 加次卤酸
• 加硼烷

第6页：X2对烯烃的加成

一、不饱和烃加卤素：X2 对烯烃的加成

• 卤素活性顺序：F > Cl > Br > I，其中氟与不饱和烃反应过于剧烈。
• 乙烯与 Br2、Cl2、I2 分别生成二溴乙烷、二氯乙烷与二碘乙烷；碘价贵，需碘代时可用 NaI 发生置换反应。
• 反应机理为亲电加成。
• 常用溶媒：CH2Cl2、CHCl3、CCl4、CS2。

第7页：烯烃与卤素加成的反应机理

反应机理：本页以反应式图示展示卤素对烯烃的亲电加成历程，建议对照原课件图片补充卤鎓离子中间体与加成产物的结构说明。

第8页：卤素加成机理解析（续）

反应机理（续）：本页继续以图示解析卤素对烯烃的加成过程，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充反应中间体与立体化学要点。

第9页：卤素加成的立体化学：顺式加成

立体化学问题：本页讨论卤素与烯烃加成时的立体化学，源文件以结构式图示标注顺式加成关系，建议对照原图补充构型说明。

第10页：立体化学问题（续）

立体化学问题（续）：本页继续以结构式图示讨论加成产物的构型，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第11页：卤素加成实例（续）

加成实例（续）：本页以反应式图示给出不同烯烃底物与卤素的加成产物，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第12页：卤素对炔烃的加成

2、卤素对炔加成：卤素与炔烃加成得到反式二卤烯烃，本页以反应式图示给出产物构型，建议对照原图补充具体底物。

第13页：不饱和酸的卤内酯化反应

二、不饱和酸的卤内酯化反应：不饱和酸在卤化剂作用下，先形成卤鎓离子，再被分子内羧基捕获关环，生成卤代内酯。本页以反应式图示呈现，建议对照原课件图片补充底物与环的大小。

第14页：次卤酸（酯）与N-卤代酰胺的反应

三、不饱和烃和次卤酸（酯）、N-卤代酰胺的反应：本页给出该类试剂对不饱和烃加成的机理与实例，源文件以反应式图示呈现，建议对照原课件图片补充试剂结构与产物。

第15页：次卤酸（酯）反应实例

反应实例（续）：本页继续给出次卤酸（酯）与 N-卤代酰胺对不饱和烃加成的实例，源文件以反应式图示呈现，建议对照原课件图片补充。

第16页：NBS等N-卤代酰胺卤化剂

N-卤代酰胺类卤化剂：本页介绍常用试剂及其同类物。

• NBS：英文名称 N-Bromosuccinimide，别名 N-溴代琥珀酰亚胺。
• 同类试剂：NCS（N-氯代琥珀酰亚胺）、NBA（N-溴代乙酰胺）、NCA（N-氯代乙酰胺）。
• 源文件另给出 NBS 的结构式图示。

第17页：卤化氢对烯烃的加成

四、卤化氢对不饱和烃的加成反应：HX 对烯烃的加成：本页以反应式图示给出 HX 对烯烃的加成规律与产物，建议对照原课件图片补充底物与区域选择性说明。

第18页：HX加成机理与反马氏规则

HX 加成机理与反马氏规则：本页以碳正离子中间体历程图示，对比马氏加成与过氧化物存在下反马氏加成的取向差别，建议对照原课件图片补充。

第19页：HX对炔烃的加成

2、HX 对炔烃的加成：本页以反应式图示给出卤化氢与炔烃加成的产物及控制条件，建议对照原课件图片补充。

第20页：硼烷对不饱和烃的加成

五、硼烷的加成：本页以反应式图示给出硼烷对不饱和烃的加成（硼氢化）过程及产物，建议对照原课件图片补充后续氧化或卤解步骤。

第21页：第二节 脂肪烃的卤取代反应

第二节 烃类的卤代反应：本节讲述脂肪烃与芳烃的卤取代反应。

• 一、脂肪烃的卤取代反应：主要发生在炔位、烯丙位、苄位。
• 二、芳烃的卤代反应：按亲电取代历程进行。

第22页：脂肪烃卤取代的自由基机理

脂肪烃卤取代反应机理（自由基）：本页以链引发、链增长与链终止步骤的图示展示自由基取代历程，并配相应实例，建议对照原课件图片补充。

第23页：脂肪烃卤取代实例

脂肪烃卤取代实例：本页以反应式图示给出烯丙位、苄位卤取代的具体底物与产物，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第24页：脂肪烃卤取代实例（续）

脂肪烃卤取代实例（续）：本页继续以反应式图示给出不同底物的卤代结果，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第25页：脂肪烃卤取代实例（三）

脂肪烃卤取代实例（三）：本页以反应式图示比较不同卤化剂与反应条件对取代选择性的影响，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第26页：芳烃的卤代反应（亲电取代）

二、芳烃卤代反应（亲电取代）：本页给出芳烃卤代的亲电取代机理与实例，源文件以反应式图示呈现，建议对照原课件图片补充催化剂与定位规律。

第27页：芳烃卤代反应实例

芳烃卤代实例：本页以反应式图示给出不同取代苯的卤代产物与定位结果，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第28页：芳烃卤代反应实例（续）

芳烃卤代实例（续）：本页继续以反应式图示给出卤代产物与取代位置，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第29页：芳烃卤代反应实例（三）

芳烃卤代实例（三）：本页以反应式图示比较苯环上供电子基与吸电子基对卤代反应活性及定位的影响，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第30页：芳烃卤代反应实例（四）

芳烃卤代实例（四）：本页以反应式图示给出不同卤化剂与催化体系的对比，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第31页：芳烃卤代反应实例（五）

芳烃卤代实例（五）：本页以反应式图示给出稠环或芳杂环底物的卤代结果，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第32页：第三节 羰基化合物的卤代反应

第三节 羰基化合物的卤代反应：本节讲述醛酮α位氢的卤代、烯醇与烯胺衍生物的卤化，以及羧酸α-H 的卤代反应。

第33页：羰基化合物卤代的内容构成

本节内容构成：源文件本页未提取到具体文字，仅有章节标注，建议对照原课件图片补充本节所列的反应类型与实例。

第34页：酮α-H的卤代反应

一、醛酮α位氢的卤代反应：1、酮 α-H 卤代反应：本页以反应式图示给出酮α位卤代的产物与反应条件，建议对照原课件图片补充。

第35页：酮α-H卤代的酸催化机理

酮 α-H 卤代机理：本页以烯醇化与烯醇对卤素进攻的图示呈现酸催化卤代历程，建议对照原课件图片补充。

第36页：酮α-H卤代的碱催化机理

酮 α-H 卤代机理（续）：本页以烯醇负离子中间体的图示呈现碱催化卤代历程及进一步卤代的倾向，建议对照原课件图片补充。

第37页：酮α-H卤代反应实例

酮 α-H 卤代实例：本页以反应式图示给出酮的单卤代与多卤代产物及卤仿反应相关内容，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第38页：酮α-H卤代反应实例（续）

酮 α-H 卤代实例（续）：本页继续以反应式图示给出不同酮底物的卤代结果，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第39页：游离基促进剂的选择性溴代

游离基反应促进剂下的选择性溴代：在游离基反应促进剂存在下，可选择性地对烷基取代较多的 α-H 进行溴代，本页以反应式图示给出区域选择性结果，建议对照原课件图片补充。

第40页：α,β-不饱和酮的卤代

α,β-不饱和酮的卤代：α,β-不饱和酮采用四溴环己二烯酮作卤化剂，可避免对碳碳双键的加成反应，选择性地实现 α位卤代。本页以反应式图示呈现，建议对照原课件图片补充。

第41页：α,β-不饱和酮卤代（续）

α,β-不饱和酮卤代（续）：本页以反应式图示给出四溴环己二烯酮对 α,β-不饱和酮的卤代产物，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第42页：醛α-H的卤代反应

2、醛 α-H 卤代反应：本页以反应式图示给出醛 α位氢的卤代产物及条件控制要点，建议对照原课件图片补充。

第43页：烯醇酯的卤化反应

二、烯醇和烯胺衍生物的卤化反应：1、烯醇酯的卤化反应：本页以反应式图示给出烯醇酯卤化并转化为 α-卤代羰基化合物的过程，建议对照原课件图片补充。

第44页：烯醇硅醚的卤化反应

2、烯醇硅醚的卤化反应：本页以反应式图示给出烯醇硅醚与卤化剂作用生成 α-卤代羰基化合物的过程，建议对照原课件图片补充。

第45页：烯醇硅醚卤化（续）

烯醇硅醚卤化（续）：本页继续以反应式图示给出不同烯醇硅醚底物与卤化剂的组合及产物，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第46页：烯醇硅醚卤化的机理与实例

烯醇硅醚卤化反应机理与实例：本页以图示给出烯醇硅醚卤化的历程与相应实例，建议对照原课件图片补充。

第47页：烯胺的卤化反应

3、烯胺的卤化：本页以反应式图示给出烯胺卤化、再水解得到 α-卤代醛酮的区域选择性过程，建议对照原课件图片补充。

第48页：烯胺卤化反应（续）

烯胺卤化（续）：本页继续以反应式图示给出不同烯胺底物的卤代产物及水解结果，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第49页：羧酸α-H的卤代反应

三、羧酸 α-H 卤代反应：本页讲述羧酸 α位氢的卤代，并指出叔丁酯是保护羧基的一种方法。源文件以反应式图示呈现，建议对照原课件图片补充。

第50页：醇的卤置换：与HX反应

第四节 醇、酚、醚的卤素置换反应：一、醇的卤置换反应，与 HX 反应

• 氢卤酸活性顺序：HI > HBr > HCl > HF。
• 醇的反应活性顺序：叔醇 > 仲醇 > 伯醇。
• 本页另以反应式图示给出置换产物与机理要点。

第51页：醇与HX反应（续）

醇与 HX 反应（续）：本页以反应式图示给出不同结构醇与氢卤酸的置换产物及可能发生的重排，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第52页：醇与氯化亚砜的反应

2、与氯化亚砜的反应：本页以反应式图示给出醇与氯化亚砜作用生成氯代烃的过程及副产物，建议对照原课件图片补充构型与溶剂效应。

第53页：醇与氯化亚砜反应（续）

与氯化亚砜反应（续）：本页以反应式图示比较不同条件下产物构型保持与构型反转的差别，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第54页：醇与卤代磷的反应

3、与卤代磷反应：本页以反应式图示给出醇与卤代磷试剂作用生成卤代烃的过程，建议对照原课件图片补充试剂种类与产物构型。

第55页：Ph3P催化卤化与碘化机理

3、与卤代磷反应（续）

• Ph3P 催化卤化机理：优点为反应条件温和。
• (PhO)3PICH3 催化碘化机理：磷由三价变为五价，此催化剂往往得到构型反转产物。

第56页：构型反转的卤代产物

构型反转的卤代产物

• Ph3P/NBS 可用于对酸不稳定的醇或甾体醇进行卤代。
• Ph3PX2、(PhO)3PICH3、Ph3P/NBS 催化卤代均得到构型反转产物，源文件给出光学纯度 80% 的实例。

第57页：其它卤化剂的选择性卤化

4、与其它卤化剂：本页介绍可选择性地卤化苄位与烯丙位 —OH 的卤化剂，源文件以反应式图示呈现，建议对照原课件图片补充试剂名称。

第58页：其它卤化剂（续）

其它卤化剂（续）：本页继续以反应式图示给出选择性卤化实例与反应条件，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第59页：醚的卤置换反应

二、醚的卤置换反应：本页以反应式图示给出醚在卤化剂作用下发生醚键断裂、生成卤代烃的过程，建议对照原课件图片补充。

第60页：羧羟基卤置换制备酰卤

第五节 羧酸的卤置换反应：一、羧羟基卤置换（酰卤的制备）

第61页：卤化磷与氯化亚砜制酰卤（续）

与卤化磷、氯化亚砜反应（续）：本页以反应式图示给出不同羧酸底物的酰氯产物与反应条件，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第62页：POCl3在羧酸卤化中的应用

POCl3 的应用特点

• POCl3 很少用在羧酸卤化。
• POCl3 活性小，需与活性大的羧酸盐反应。

第63页：草酰氯制备酰卤

2、和草酰氯（有机酰氯）反应：本页以反应式图示给出草酰氯与羧酸作用制备酰卤的过程与副产物，建议对照原课件图片补充。

第64页：草酰氯反应（续）

和草酰氯反应（续）：本页继续以反应式图示给出草酰氯卤化的反应条件与后处理，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第65页：羧酸的脱羧卤化

二、羧酸脱羧卤化（重金属）：本页讲述羧酸在重金属盐作用下脱羧卤化生成卤代烃的反应，要求绝对无水条件，源文件以反应式图示呈现，建议对照原课件图片补充。

第66页：羧酸脱羧卤化（续）

羧酸脱羧卤化（续）：本页继续以反应式图示给出脱羧卤化的底物范围与产物，源文件未提取到文字，建议对照原课件图片补充。

第67页：卤化物的卤置换反应

第六节 其它的卤置换反应：一、卤化物卤置换：本页以反应式图示给出一种卤代烃转化为另一种卤代烃的卤置换过程，建议对照原课件图片补充。

第68页：磺酸酯的卤置换反应

二、磺酸酯置换：本页以反应式图示给出磺酸酯被卤素负离子置换生成卤代物的过程与立体化学，建议对照原课件图片补充。