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α—氢的卤化反应

α—氢的卤化反应
α—氢的卤化反应

烯烃α氢的卤化

烯烃与卤素在室温可发生双键的亲电加成反应,但在高温(500~600℃)则在双键的α位发生自由基取代反应:

自由基取代反应机制如下:

链引发:

链转移:

链终止:略

为什么不进行自由基加成反应?如果进行自由基加成,则按下式进行:

这时CH3CHCH2X很难碰到卤素进一步反应成CH3CHXCH2X,那末就要可逆回去,失去卤原子,又成为烯烃。而·CH2CH=CH2比较稳定,它本身也很难失去其它原子,只有等待卤素进一步发生反应:

因此烯烃的α氢卤化必需控制在高温、卤素低浓度。这是工业上合成3-氯丙烯的方法。

如果希望在较低温度适于在实验室条件进行烯烃的α氢卤化反应,常用的方法是用溴化试剂N-溴代丁二酰亚胺(N-bromosuccinimide),简称NBS,在光或引发剂如过氧化苯甲酰作用下,在惰性溶剂如CCl4中与烯烃作用生成α-溴代烯烃:

这个反应首先是NBS与反应体系中存在极少量的酸或水气作用,产生少量的溴:

再按如下过程发生反应:

链引发:

链转移:

链终止:略

NBS在CCl4中不溶,真正的反应是在NBS固体表面上发生,反应中生成的溴化氢不断地与NBS反应产生溴,使反应能继续进行,直至NBS

用完,反应完成。实际上,NBS犹如一个溴的储存库,只要反应中生成一点溴化氢,它即可与NBS反应产生一点溴,所以在反应体系中始终使溴保持在低浓度,这和上述在高温下丙烯的卤化一样,有利于α氢的取代。

有些不对称烯烃,经常得到混合物,如:

其原因是与反应过程中首先形成CH3CH2CHCH=CH2,再p-π共轭,成CH3CH2CHCHCH2有关,自由基的孤电子分散在p-π共轭体系中的两头碳上,使两头碳上均具部分自由基,因此具有两位反应的性质。

苯甲型化合物也可发生类似的α卤代反应:

如用过量的卤化试剂,可得二卤代物,如:

习题5-25 完成下列反应,写出主要产物(反应物摩尔比1∶1)。

习题5-26 1-辛烯用NBS在过氧化苯甲酰引发下于CCl4中反应得17%3-溴-1-辛烯,44%反-1-溴-2-辛烯和39%顺-1-溴-2-辛烯,解释得到这三种产物的原因,写出反应过程。

2019精选医学第一章卤化反应.doc

第一章卤化反应 Halogenation Reaction 概述 ?不饱和烃的卤加成反应 ?烃类的卤取代反应 ?羰基化合物的卤取代 ?醇、酚和醚的卤置换反应 ?羧酸的卤置换反应 ?其它官能团化合物的卤置换反应 第一节不饱和烃的卤加成 ?不饱和烃和卤素的加成反应(X-X) ?不饱和羧酸的卤内酯化反应(X-OR) ?不饱和烃和次卤酸(酯)、N-卤代酰胺的反应(X-OH、X-OR、X-Nu) ?卤化氢对不饱和烃的加成反应(H-X) ?不饱和烃的硼氢化-卤解反应(BH3-H)

一、不饱和烃与卤素的加成反应(X-X) 卤素与烯烃加成 卤素与烯烃加成-机理 (1)有稳定碳正离子的基团(供电子基团)可增加离子对形式机理,增加 同向加成产物比例。 (2) Cl的极化性比溴小,不易形成桥氯正离子,同向加成更明显。 (3)立体空间结构受底物空间构型和位阻的影响。 (4)加成过程中可能有重排、消除反应发生,以正离子稳定性为动力。(邻基参与重排) (5)亲核性溶剂影响加成产物,提高卤负离子浓度有利影响加成主产物。 (6)添加氧化剂将卤负离子氧化为分子,可影响加成产物。 (7)过硫酸氢钾(oxone)与氯化钠或溴化钠可迅速释放出Cl和Br,原位反应。 (8)除离子型加成外,自由基加成适合含吸电子基团的双键。 卤素与炔烃加成 二、不饱和羧酸的卤内酯反应(X-OR)

三、不饱和烃和次卤酸(酯)、N-卤代酰胺的反应(X-OH、X-OR、 X-Nu) 次卤酸及其酯为卤化剂 N-卤代酰胺为卤化剂 包括:N-溴(氯)代乙酰胺(NBA、NCA) N-溴(氯)代丁二酰亚胺(NBS、NCS) 次卤酸及其酯为卤化剂 (1)卤化剂(X-OH) :烯烃→β-卤醇(马氏定位) (2)次卤酸具有氧化性,需要新鲜制备。 方法:将Cl2或Br2在中性或含汞盐的碱性水溶液反应而成。也可以采用次氯酸盐在中性或弱酸性条件下进行。 (3)次卤酸酯(ROX), 机理与次卤酸相同,可在非水溶液中进行,得到β-卤醇衍生物。 N-卤代酰胺为卤化剂

药物合成卤化反应习题讲课教案

药物合成卤化反应习 题

精品文档 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 题库 第一章 卤化反应 1 卤化反应在有机合成中的应用?为什么常用一些卤代物作为反应中间体? 2 归纳下常用的氯化剂、溴化剂都有哪些?它们的主要理化性质及应用范围? 3 根据反应历程的不同,讨论一下卤化反应的类型、机理及对反应的影响。 (1) 卤素对双键的离子型加成 (2) 芳香环上的取代 (3) 方向化合物侧链上的取代 (4) 卤化氢对醇羟基的置换 (5) NBS 的取代反应 4 比较X 2、HX 、HOX 对双键的离子型加成反应的机理又何异同点。怎样判断加成方向 5 在-OH 得置换反应中各种卤化剂各有何特点?他们的应用范围如何? 6 预测Br 2/CCl 4于下列各种烯烃进行溴化反应的相对速度的次序。 CH 2=CH 2 (CH 3)2C=CH 2 HOOC-CH=CH-COOH (CH 3)2C=C(CH 3)2 CH 3CH 2=CH 2 CH 2=CH-CN 7 根据反应机理,指出下列反应的产物应属何种构型?(如苏式、赤式、R 、S 等) 8 解释下列反应机理 9 对比下列反应的条件有何不同?结合反应机理加以说明: H 3C CH CH 2 H 3C CH 2CH 2Br H 3C CHBr CH 3 CH 3CH 3 CH 2Cl Cl RH 2C CH CH 2RH 2C CH CH 2 RH 2C C CH 2OH (1)(2)(3) 10 在对氯氯苄ClC6H4CH2C1的植被中有如下两种路线,如按1进行需要什么条件?2发有何特点?讨论他们的优缺点。 11 下列反应选用何种氯化剂为好?说明原因。 H 3C C CH CH 3CH 3H 3C HC CH COOH H 3C C CH CH 2Br CH 3 H 3C HC CH COCl (1)(2)(3) (4) (5)(6)(7) HO (CH 2)6OH IH 2C (CH 2)4CH 2OH H 2C HC (CH 2)6COOH H 2C C (CH 2)6 COOH Br H 2C (CH 2)6COOH Cl CH 2CH 2COOH H 3CCO CH 2CHCOBr H 3CCO CH 2OH H 3CO CH 2Cl H 3CO N COCl Cl Cl N COOH HO OH N COOH Cl Cl N COCl HO OH 12 完成下列反应,写出主要的试剂及反应条件:

大学有机化学第五章卤代烷

第五章卤代烷 烷烃中的氢被卤素取代的产物称卤代烷(Haloalkane)。 根据碳的种类,一级、二级、三级卤代烷。 RCH2X R2CHX R3CX 伯、仲、叔卤代烷 卤素数,一卤、二卤、多卤代烷。 一.命名 1.普通(习惯)命名 简单卤代烷 一卤代烷,烷基卤化物。 F CH3CH2CH2Cl (CH3)2CHBr (CH3)3CI 正丙基氯异丙基溴叔丁基碘环己基氟 n-propyl chloride isopropyl bromide tert-butyl iodide cyclohexyl fluoride 多卤代烷,特殊名称: CHCl3CHI3 CCl4 氯仿碘仿四氯化碳 chloroform iodoform carbon tetrachloride 2.IUPAC命名

卤素作取代基, I > Br > Cl > F > R 3-甲基-2-氯戊烷 (3R, 5R)-3,5-二甲基-5-溴辛烷 2-chloro-3-methylpentane (3R, 5R)-5-bromo-3,5-dimethyloctane (1R, 2R)-1-溴-2-碘环己烷 (1R, 2R)-1-bromo-2-iodocyclohexane 二.一卤代烷的制法 1.烃的卤化 C H 2 CH 3CH 2CH C CH 2CH 3 CH 3CH 3CH 3CHCHCH 2CH 3 3 2Cl

少数烃 2.烯烃加成 3.醇的卤代 三.一卤代烷的化学性质 C -X :极性大,键能小。 易进行反应。 1. 取代反应 亲核试剂进攻带正电的碳,原有的基团被取代离去, 称亲核取代反应(Nucleophilic Substituition Reaction ),S N 。 Nucleophile Substrate Product Leaving group RCH=CH 2 HX C CH 3 R H ROH HX RX Nu -+R-X R-Nu +X - Nu -C

高中化学第二章卤代烃知识点

第二章 卤代烃 一.卤代烃的结构特点:卤素原子是卤代烃的官能团。C —X 之间的共用电子对偏向X , 形成一个极性较强的共价键,分子中C —X 键易断裂。 二.卤代烃的物理性质 (1)溶解性:不溶于水,易溶于大多数有机溶剂。 (2)状态、密度:CH 3Cl 常温下呈气态,C 2H 5Br 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4常温下呈液态且密度> 1 g/cm 3 。(一氯代烃的密度都小于水) 三.卤代烃的化学性质(以CH 3CH 2Br 为例) 1.取代反应 ①条件:强碱的水溶液,加热 ②化学方程式为: 2.消去反应 (1)实质:从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个卤化氢分子,从而形成不饱和化合物。 例如: CH 3CH 2Cl : +NaOH ――→醇△ NaCl +CH 2===CH↑+H 2O (2)卤代烃的消去反应规律 ①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH 3Br 。 ②有邻位碳原子,但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。例如: 。

③有两个相邻碳原子,且碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可能生成不同的产物。例: CH 3—CH===CH —CH 3+NaCl +H 2O (3)二元卤代烃发生消去反应时要比一元卤代烃困难些。有些二元卤代烃发生消去反应后可在 有机物中引入三键。例如:CH 3—CH 2—CHCl 2+2NaOH ――→醇△ CH 3—C≡CH+2NaCl +2H 2O 四.消去反应与水解反应的比较 反应类型 反应条件 键的变化 卤代烃的结构特点 主要生成物 水解反应 NaOH 水溶液 C —X 与H —O 键断裂C —O 与H —X 键生成 含C —X 即可 醇 消去反应 NaOH 醇溶液 C —X 与C —H 键断裂 (或—C≡C—) 与H —X 键生成 与X 相连的C 的邻位C 上有H 烯烃或炔烃 特别提醒 (1)通过卤代烃的水解反应可在碳链上引入羟基;通过卤代烃的消去反应可在碳链上引入碳碳双键或碳碳三键。 五.检验卤代烃分子中卤素的方法(X 表示卤素原子) 1.实验原理 R —X +H 2O ――→NaOH △ R —OH +HX HX +NaOH===NaX +H 2O HNO 3+NaOH===NaNO 3+H 2O AgNO 3+NaX===AgX↓+NaNO 3 根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素:AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)。 2.实验步骤 (1)取少量卤代烃;(2)加入NaOH 水溶液;(3)加热;(4)冷却;(5)加入稀HNO 3酸化; (6)加入AgNO 3溶液,观察沉淀的颜色。 即RX ――→加NaOH 水溶液△R —OH NaX ――→加稀HNO 3酸化R —OH HX

年产1.3万吨酒精制浆漂白控制工艺组态设计

254 PI 氧脱木素塔 1010 257 414 浆泵32301 氧脱木素227中浓泵1007 真空泵 D N 25 下浆管 OS 216 D N 25 FSA 安全保护 PICA N 50 D N 25 DN50 100 D N 25 DN150 D N 80 DN150 226 HIC D N 25 FSA 5 水封池2039 D N 50 D N 100 浆塔1001 浆泵1002 15m 白水槽1005 白水泵1006 中浓双辊脱水机 1003 N 80 1007 MgSO 4 1004 FIC D N 15 D N 4OS 209 D N 25 253 D N 2DN150 DN25D N 25

D N 100 D N 80 D N 80 2#白水槽LISA 407 LISA 404 LISA D N 50 401 HIC 403 HS D N 100 402 HIC 405 HIC D N 50 406 HS M 预处理塔2012 浆泵2004 301 LIA H 段漂白塔2003 305b 空气刮刀电机压料辊电机搅拌辊电机 313b TI 312 LIA 浆泵2013 D N 150 稀释泵1#白水槽1#循环泵1#冲网泵气液分离器2038.1 D N 80 D N 200 2#冲网泵2#循环泵气液分离器2038.2 D N 80 D N 200 D N 100 305a 322 TIC PI 双辊混合机 DN32 3#水封槽311 LISA 3#冲网泵3#循环泵246 TI 247TI 1#热水泵1025 热水罐1024 气液分离器2038.3 D N 200 313a D N 80 412 HIC D N 100 D N 50 413 HIC 415 HIC

第二章 卤化反应 练习题

第二章 卤化反应 练习题 一、完成下列反应 1、 OH POCl 3 2、 HN OH OH SOCl 2CHCl 3 ? 3、 N N H 3CS OH OH +POCl 3+PCl 3 KF ? ? 4、 N O OH PCl 3 Cl 2 HPO3 HCl ? 5 N N N N OH O PCl 5 PCl 3 HCl ? 6、 N N N N OH O Br 2 ? 7、 O N N N O O O Cl Cl Cl ? ? 8、 O O Cl 2 H 2O ? ? 9、

Cl O (HCOH)3 ZnCl 2 ? 10、 NH 2 NH Br 2 CH 3ONa NaBr CH 3OH ? 11、 N OH OH POCl 3 ? 12、 POCl 3 OH OH ? 13、 N N POCl 3 O O ? 14、 O O O N O O Br ? ? 15、 N N OH POCl 3 ? 16、 POCl 3 N N OH HO NH 2 ? 17、 N O O H Br 2 NaOH NaBr H 2O ?

18、 N O O H NaOCl CH 3COONa H 2O CH 3OOH ? 19、 O OH O Cl S O Cl HCl SO 2 ? 20、 N H O NaClO NaOH ? 21、 O O O N O O Br ? ? 22、 S N O O Br ? ? 23、 POCl 3 N N OH NH 2? 24、 O Cl 2 NaCN ? ? 25、 OH O SOCl 2 HCl SO 2 ? 26、

卤化反应

3 卤化 反应 在有机化合物中建立碳-卤键的反应称为卤化反应。意义:在药物分子中引入卤素可改善其药理活性;卤化物是药物合成重要的中间体,可从卤素进行多种官能团转化;卤素可作为烯烃等官能团的保护基,可提高合成的选择性。 3.1不饱和烃与含卤物种的加成卤化 含卤物种主要包括卤素和卤化氢。 3.1.1卤素对不饱和烃的加成反应 (1)对烯烃的加成 氟与烯烃的加成过于剧烈,产物复杂,实用意义不大;二碘化物对光极为敏感,稳定性差,在药物合成中也不常用。而氯和溴对烯烃的加成在药物合成上较为重要。 氯和溴对烯烃的加成反应为亲电加成机理,是脂肪族碳碳p键的典型反应之一。这种加成主要包括两步反应:亲电试剂加成到亲核性的p键上得到一个碳正离子(或环鎓离子);得到的碳正离子(或环鎓离子)与亲核试剂反应。参与第二步反应的亲核试剂一般是与亲电试剂相关的负离子,比如溴离子、氯离子等,也可以是亲核性的溶剂,如水或乙酸等。 ①反应机理 碳碳双键上的亲电加成。

②立体化学 氯和溴对烯烃的加成反应的立体化学较为复杂, 与底物结构、反应条件和加成物有关。 反式加成:一般情况下,溴对烯烃的亲电加成反应会经过三员环过渡态(中间体),当这种中间体在反应条件下比较稳定时,可发生反式亲电加成。 cis-和trans-2-丁烯的立体专一性反式加成: 由于两个溴原子分别从双键的相反方向加成,所以得到立体专一产物。 顺式加成:氯加到双键上有时也可得到顺式加成产物,这类反应一般在非极性溶剂中发生,如茚氯化生成cis-1,2-二氯茚。 有几项因素决定了这个氯化加成的立体化学,其一,反应物是氯而不是溴;其二,底物分子的双键处在芳环的共轭位置;其三,反应在非极性溶剂薪 小?lt;/p>

VPSA 变压吸附制氧技术在制浆过程中的应用

●-—-—---——--——?--——--—、 技术报告l?制氧技术。 作者简介:胡光勇先生,工程师;主要从事纸浆中段废水处理及生产自动控制技术工作。 VPSA变压吸附制氧技术在 制浆过程中的应用 胡光勇 (云南云景林纸股份有限公司,云南普洱,666400) 摘要:氧漂Ej是清洁制浆的必需工艺。VPSA变压吸附制氧控制系统操作方便,维护简单,投资少,运行费用低,在围内越来越多的纸浆企业得以广泛应用。 关键词:氧漂白;变压吸附制氧控制系统;清洁制浆 中图分类号:TS734文献标识码:B文章编号:0254—508X(2011)03.0049.03 ApplicationofVPSAOxygenGenerationintheFiberLines HUGuang—yong (YunnanYunjingForest&PaperCo.,Ltd.,Plier,YunnanProvince,666400) (E-mail:huguangyon938@sina.com) Abstract:TheoxygengeneratedbyVPSAprocesshasbeenwidelyusedinoxygendehgnitlcationindomesticfiberlinesthankstoitslowin-vestment,lowoperationcost,easymaintenanceandconvenientcontrol,theapplicationofVPSAoxygengenerationina fiberlineWasintro-duced. Keywords:oxygendelignification;controlofVPSAsystem;environmentprotection 氧漂白已成为发展清洁制浆的必需工艺。由于氧无毒,本身对环境没有污染,氧脱木素废液可合并到黑液提取段,进入碱回收系统,经氧脱木素后,后段的漂白剂用量和漂白废水污染物可降低50%左右。氧脱木素作为新建漂白纸浆厂控制污染物的一种措施,可大大减少漂白废水中的BOD、COD、色度和总有机氯的含量,对减少制浆漂白废水的污染起着重要作用。 云南云景林纸股份有限公司(简称云景林纸)是一家林浆纸一体化的现代企业,公司主要设备从芬兰、美国、加拿大等国引进,整体技术装备处于国际先进水平,制浆采用540m3ITC等温连续蒸煮器,采用低固形物蒸煮、封闭筛选、逆流洗涤、氧脱木素和无元素氯四段漂白工艺技术和装备。年产能10万t,2009年10月扩建后,年产能达到20万t。公司采用芬兰AHLSTROM三段压力筛、氧脱木素、D/C.E/O—D1.D2四段漂白工艺,配套国产VPSA-350—2B型变压吸附制氧系统。纸浆经氧脱木素后,后段用CIO:的漂白剂消耗量及漂白产生废水量降低许多。本文介绍了VPSA变压吸附制氧控制系统及其在云景林纸的《中国造纸)2011年第30卷第3期应用。 1VPSA变压吸附制氧系统的工作原理及流程 最初用于国内纸浆漂白的变压吸附制氧机均为加压吸附(PSA)型小设备,产量在100m3/h以下,能耗大约1.0~1.3kWh/m3,而且工艺并不成熟,大多为实验型设备。产量和纯度不能长期稳定,分子筛性能和装填工艺不合格,在产品气中常有粉末,设备性能不稳定,影响了氧漂在国内造纸行业的推广。 我国变压吸附法制氧始于20世纪70年代初,到20世纪90年代初才实现了小型装置的工业化。变压吸附制氧的基本原理是利用空气中的氮气和氧气在沸石分子筛(ZMS)上因压力不同而吸附性能的差异来进行氧氮分离。目前国内制浆企业用氧规模大,纸浆氧漂白压力一般为0.8MPa。VPSA变压吸附制氧设备,低压吸附制氧,抽真空解吸,产品氧气根据用户需要配置增压氧压机,再送用户使用,能耗低,制浆企业配置更为经济。 收稿日期:2010—1l一19(修改稿) ?49?万方数据

第一章 卤化反应练习题

第一章 卤化反应练习题 一、举例说明或解释以下人名反应。 1. Dalton 反应 2. Hunsdriecke 反应 3. Kochi 改良法 4. Barton 改良法 5. Finkelstein 反应 6. Sandmeyer 反应 7. Gattermann 反应 8. Schiemann 反应 二、请选出下列反应的主产物。 OH POCl 3 1. ( ) Cl A. Cl Cl Cl B. C. D. OH Cl Cl HN OH OH SOCl 23 2.( ) N Cl OH OH A.HN Cl Cl B.HN Cl OH C.N Cl Cl Cl D. N H 3CS OH OH +POCl 3+PCl 3 KF ( )( ) 3. N N H 3CS OH OH N N H 3CS OH OH A. B.C. D.N N H 3CS Cl Cl N N H 3CS Cl Cl N N H 3CS Cl Cl N N H 3CS OH F N N H 3CS Cl Cl N N H 3CS F F Cl F F N O OH PCl 3 Cl 2 4.( )

A. B. C. D.N O Cl N O OH N O Cl Cl Cl N O OH Cl N N OH O PCl 5 5. ( ) A. B. C. D.N N N N Cl O N N N N Cl O N N N N OH O N N N N OH O Cl Cl Cl N N N OH O Br 2 6. ( ) N N N N OH O Br A. B. C. D.N N N N OH O Br N N N N Br O Br N N N N OH O Br Br O N N N O O O Cl Cl Cl 7. ( ) ( ) O N N N O O O H Cl Cl Cl A. B.C. D.O N N H N O O O H Cl Cl O N N H N O O O H Cl Cl HN N H N O O O H Cl O Cl Cl O O Cl 2 H 2O 8. ( ) ( ) A. B. C. D. HO Cl O O Cl Cl Cl O O Cl O Cl Cl Cl O Cl HO Cl O O Cl Cl Cl O (HCOH)3 ZnCl 2 9. ( ) O O Cl A. B. C. D. O O O O Cl O O OH Cl

第一章-卤化反应作业和答案

第一章 卤化反应 1、归纳本章所用的氯化剂、溴化剂都有哪些?它们的主要理化性质及应用范围? 2、下列反应是以1-丙烯为原料分别合成化合物(1)和(2),指出这两条合成路线的反应 条件,并对比这两条路线有何不同?结合反应机理加以解释: H 3C C H CH 2 H 3C C CH 2Br H 3C H CH 3 Br H H (1) (2) 3、下列反应是以甲基苯为原料分别合成化合物(1)和(2),指出这两条合成路线的反应 条件,并对比这两条路线有何不同?结合反应机理加以解释: CH 3 CH 3 Cl CH 2Cl (1) (2) 4、完成下列反应,写出主要的试剂及反应条件: OH COOH OH COCl (1) (2) (3) (4) CH 3 CBr 3 CH 3COOH FCH 2COOH O COOH O I 5、完成下列反应,写出其主要生成物:

H3C C CH CH3 H3Ca(OCl)2/HOAc/H2O (1) (2) (3) HC CH2 NBS/H2O (CH3)2C=CHCH2CH=CH CH2=CH-COO-CH=CH 6、比较下列不同结构的烯烃进行卤化反应的难易,并陈述原因。CH3CH=CH2、HOOCCH=CHCOOH、(CH3)2CH=CH2、CH2=CH2、(CH3)2CH=CH(CH3)2 7、写出△5-甾体烯与溴加成的主要产物,并简述原因。 8、为了得到α-卤代醛,最经典的方法是将醛转化成烯醇,然后再和卤素反应。写出下列制 备α-溴代醛的反应机理。 CH3(CH2)5CHO Ac2O/AcOK CH3(CH2)4 Br2/H2O (95%) CH3(CH2)4CHCHO Br

第5章 卤代烷

第五章 卤代烷烃§5.1 卤代烷烃的分类和命名§5.2 一卤代烷烃的结构和物理性质§5.3 一卤代烷烃的化学性质§5.4 亲核取代反应的机理 §5.5 一卤代烷的制法 Chapter 5 Haloalkanes

卤代烃是烃分子中一个或多个氢原子被子卤素(F、Cl、Br、I)取代的衍生物,它在自然界中存在极少,绝大多数是人工合成的。 比比皆是的聚氯乙烯制品,千家万户使用的冰箱中的致冷剂、防火必备的四氯化碳灭火剂等到处都是卤代烃。 卤代烃也是实验室中最常用的有机化合物,它经常起着从一种化合物变成另一种化合物的桥梁作用,是有机合成中经常用到的化合物。 人们在使用卤代烃的同时,也带来了严重的污染问题,六六六被禁用,DDT被取缔。近年来,科学家证明臭氧层空洞的形成与使 用氟氯烃有关。 可见,只有掌握卤代烃的性质及其反应规律,才能驾驭其上,造福于人类。

§5.1卤代烷的分类和命名 一元卤代烃二元卤代烃多元卤代烃 (1)按卤代烷分子中所含卤原子数目的多少 C 2H 5I CH 2CH 2Br Br CH 2CH 2Cl Cl 2(2)按卤原子所连接碳原子的种类:伯卤代烃 仲卤代烃叔卤代烃 R -C H 2-X R R C H-X R R C -X R 1、卤代烷的分类

2、卤代烷的命名 (1)习惯命名法 烷基名称+卤原子名称 CH 3CH CH 2Cl CH 3C CH 3CH 3CH 3 Br 异丁基氯叔丁基溴

(2)系统命名法 选母体:看成是烷烃的卤素衍生物,根据主链的碳原子 数称为“某”烷。 定编号:遵循最低系列原则;当连有两个取代基且其 一为卤原子时,应给卤原子较大的编号。 写取代基:按立体化学中的次序规则顺序列出CH 3-CH-CH-CH 3 Cl CH 3CH 3C CH CH 3CH 2CH 3 Cl Cl 1 2 3 4 5戊烷 3-甲基-2,2-二氯丁烷4 3 2 12-甲基-3-氯

造纸制浆氧化白液制备系统简介

造纸制浆氧化白液制备系统简介 在漂白硫酸盐化学浆生产中,一般都采用氧脱木素降低漂前纸浆的木素含量,卡伯值可下降40%-60%,大大减少了漂白化学品的用量,降低了排放废水的污染负荷。 氧脱木素氢氧化钠的用量一般约2%-3%,反应废液经洗涤提取后与蒸煮黑液混合并送往碱回收车间回收,作为白液供浆车间循环使用。 氧脱木素所用的氢氧化钠,如果用外购碱,一方面成本较高,另一方面,这部分碱进入碱回收系统,还会造成系统碱的过剩(碱自给率超过100%),因此,现代化浆厂一般都用氧化白液代替外购碱,这样不仅可使碱的成本降低50%,还能较好的控制系统碱的平衡。故在漂白硫酸盐化学浆的生产喜用中,配备氧化白液的制备装置是经济合理的。 中国中轻国际工程有限公司在吸收和笑话国外技术的基础上,结合国内几家企业的实际运行情况,开发了具有自主知识产权的氧化白液制备装置。此装置效率高,能源消耗低,无废水排放,投资少,成本仅为外购碱的50%,经济效益好,预计两年内可将投资全部回收。用户可根据实际情况选择空气氧化法或纯氧氧化法制备。采用模块化三维设计,配置灵活。整个装置全部采用自动化控制系统,也可以利用用户漂白工段现有的控制系统扩容,节省投资。 1.氧化白液制备原理 白液与氧气在反应器内发上反应,使白液中的硫化钠转变为氢氧化钠和硫代硫酸钠,反应如下:2Na2S + 2O2 + H2O → Na2S2O3 + 2NaOH 副反应1:Na2S2O3 + O2 + 2NaOH → 2Na2SO3 + H2O 副反应2:2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4 经氧化反应,氧化后白液中的硫化钠质量浓度≤1.5g/L。 2. 氧化白液制备方法 2.1 空气法制备 空气法反应器为圆形槽体,里面分为两部分,由大槽内套1个小槽构成,以提高反应率,使氧化后白液中硫化钠的质量浓度≤1.5g/L。白液进入反应器后,先进入内槽,然后通过外槽,经过两步反应后进入缓冲槽,再用泵送至氧脱木素

卤化反应

第五章卤化 第一节概述 一、卤化反应及其重要性 向有机化合物分子中引入卤素(X)生成C-X键的反应称为卤化反应。按卤原子的不同,可以分成氟化、氯化、溴化和碘化。卤化有机物通常有卤代烃、卤代芳烃、酰卤等。在这些卤化物中,由于氯的衍生物制备最经济,氯化剂来源广泛,所以氯化在工业上大量应用;溴化、碘化的应用较少;氟的自然资源较广,许多氟化物具有较突出的性能,近年来人们对含氟化合物的合成十分重视。 卤化是精细化学品合成中重要反应之一。通过卤化反应,可实现如下主要目的:(1)增加有机物分子极性,从而可以通过卤素的转换制备含有其它取代基的衍生物,如卤素置换成羟基、氨基、烷氧基等。其中溴化物中的溴原子比较活泼,较易为其它基团置换,常被应用于精细有机合成中的官能团转换。 (2)通过卤化反应制备的许多有机卤化物本身就是重要的中间体,可以用来合成染料、农药、香料、医药等精细化学品。 (3)向某些精细化学品中引入一个或多个卤原子,还可以改进其性能。例如,含有三氟甲基的染料有很好的日晒牢度;铜酞菁分子中引入不同氯、溴原子,可制备不同黄光绿色调的颜料;向某些有机化合物分子中引入多个卤原子,可以增进有机物的阻燃性。 二、卤化类型及卤化剂 卤化反应主要包括三种类型:即卤原子与不饱和烃的卤加成反应、卤原子与有机物氢原子之间的卤取代反应和卤原子与氢以外的其他原子或基团的卤置换反应。 卤化时常用的卤化剂有:卤素单质、卤素的酸和氧化剂、次卤酸、金属和非金属的卤化物等,其中卤素应用最广,尤其是氯气。但对于F2,由于活性太高,一般不能直接用作氟化剂,只能采用间接的方法获得氟衍生物。 上述卤化剂中,用于取代和加成卤化的卤化剂有:卤素(Cl2、Br2、I2)、氢卤酸和氧化剂(HCl+NaClO、HCl+NaClO3、HBr+NaBrO、HBr+NaBrO3)及其他卤化剂(SO2Cl2、SOCl2、HOCl、COCl2、SCl2、ICl)等,用于置换卤化的卤化剂有HF、KF、NaF、SbF3、HCl、PCl3、HBr等。 第二节取代卤化 取代卤化是合成有机卤化物最重要的途径,主要包括芳环上的取代卤化、芳环侧链及脂肪烃的取代卤化。取代卤化以取代氯化和取代溴化最为常见。 一、芳环上的取代卤化 影响因素及反应条件的选择

年产30万吨浆及20万吨纸项目技术方案 ss

年产30万吨浆及20万吨纸项目技术方案

年产30万吨浆及20万吨纸项目 技术方案

可行性分析——技术及投资报告 1技术方案 1.1概述 项目以山东临沂地区的建筑装饰板材下脚料为主要材料,主要为速生阔叶木边角料及枝丫材,但由于数量暂无法估计,因此,该项目工艺技术暂按 照当地速生杨木作为主要生产原料。生产车间包括原料场、备料车间、制浆 车间、浆板车间、造纸车间和碱回收车间等。由于本项目建设在山东临沂市 区,并且位于沂河上游,所以本项目在工艺和设备选择方面,环境保护问题 是最重要的考虑因素之一。 1.2 1. 2.1原料场与备料车间车间组成 由于项目规模较大,考虑木材原料供应稳定,本车间由原木贮存、削片、 木片贮存和木片筛选四个工段组成。 产。 原料场分两班生产,备料车间分三班生 1.2.2主要工艺技术及设备选择 原木一般由水路和公路运输进厂。在厂区设有原料场,面积15公顷左右,贮存1个月用量。由于原木用量大,在原料林基地另设10个中间料场, 就地收购贮存,中间料场总面积约场和中间料场的原料贮存时间总计为60公顷,可贮存3个月的用量。厂区料 4个月。 原木的卸车、堆垛、折垛采用轮胎式起重机和轮式装载机。 原木削片机拟从国外引进,削片后由皮带输送机送露天堆场。木片堆场 的木片由移动式螺旋输送机、皮带输送机送木片筛选系统。合格木片送蒸煮 工段,不合格大木片经再碎后回系统再筛选。 1.2.3主要工艺设备(见表1-1)

1

可行性分析——技术及投资报告 表1-1原料场及备料车间主要设备表 序号1 2 3 4 5 6 7 设备名称 轮胎式起重机 轮式装载机 推木机 刀盘式削片机 木片筛选系统 移动式螺旋输送机 磨刀机 规格单位 台 台 台 台 套 台 台 数量 4 4 2 3 2 2 2 备注 拟引进 拟引进 拟引进 拟引进1.2.4主要生产工艺技术指标(见表1-2) 表1-2原料场与备料车间主要工艺技术指标表 序号1 2 3 指标名称 年工作日 日工作时间 其中:原料场 备料车间 原料场 原木堆存指标 原木贮存天数 原木贮存量 单位 d h h ha t/ha d t 数量 340 18 24 10 6000 30 95000 备注 以40%水份计 以40%水份计 4原木质量 密度水分 3 g/cm % 0.6~0.9 40 5木片堆场 6 7 8木片堆场数量 木片堆场容积 木片贮存天数 木片贮存量 每日为制浆提供合格木片量 木片规格 长度 木片合格率 备料损失率 座 3 m/座 d t t mm % % 2 40000 10 25000 2200 10-30 >85 2 风干 风干 2

一、卤化反应

第一章 卤化反应 1 卤化反应在有机合成中的应用?为什么常用一些卤代物作为反应中间体? 2 归纳下常用的氯化剂、溴化剂都有哪些?它们的主要理化性质及应用范围? 3 根据反应历程的不同,讨论一下卤化反应的类型、机理及对反应的影响。 (1) 卤素对双键的离子型加成 (2) 芳香环上的取代 (3) 方向化合物侧链上的取代 (4) 卤化氢对醇羟基的置换 (5) NBS 的取代反应 4 比较X 2、HX 、HOX 对双键的离子型加成反应的机理又何异同点。怎样判断加成方向 5 在-OH 得置换反应中各种卤化剂各有何特点?他们的应用范围如何? 6 预测Br 2/CCl 4于下列各种烯烃进行溴化反应的相对速度的次序。 CH 2=CH 2 (CH 3)2C=CH 2 HOOC-CH=CH-COOH (CH 3)2C=C(CH 3)2 CH 3CH 2=CH 2 CH 2=CH-CN 7对比下列反应的条件有何不同?结合反应机理加以说明: H 3C CH CH 2 H 3C CH 2CH 2Br H 3C CHBr CH 3 CH 3CH 3 CH 2Cl Cl RH 2C CH CH 2RH 2C CH CH 2 RH 2C C CH 2 OH (1)(2)(3) 8 下列反应选用何种氯化剂为好?说明原因。

H3C C CH CH3 3 H3C HC CH COOH H3C C CH CH 2Br 3 H3C HC CH COCl (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)HO(CH2)6OH IH2C(CH2)4CH2OH H2C HC(CH2)6COOH H2C C(CH2)6COOH Br H2C(CH2 )6 COOH CH2CH2COOH H3CCO CH2CHCOBr H3CCO CH2OH H3CO CH2Cl H3CO Br N COCl Cl Cl N COOH HO OH N COOH Cl Cl N COCl HO OH 9 完成下列反应,写出主要的试剂及反应条件: OH COOH OH COCl (1) (2) (3) (4) CH3CF3 CH3COOH FXH2COOH O COOH O I 10完成下列反应,写出其主要生成物 H3C C CH CH3 H322 (1) (2) (3) (4) (5) HC CH2 NBS/H2O CH3C CH 22 OH48%HBr CH2CH=CHCH2CH=CHBr CH2=CH-COO-CH-CH2 (CH3)2C=CHCH2CH=CH2 24

第一章-卤化反应习题

题库 第一章 卤化反应 1 卤化反应在有机合成中的应用?为什么常用一些卤代物作为反应中间体? 2 归纳下常用的氯化剂、溴化剂都有哪些?它们的主要理化性质及应用范围? 3 根据反应历程的不同,讨论一下卤化反应的类型、机理及对反应的影响。 (1) 卤素对双键的离子型加成 (2) 芳香环上的取代 (3) 芳香化合物侧链上的取代 (4) 卤化氢对醇羟基的置换 (5) NBS 的取代反应 4 比较X 2、HX 、HOX 对双键的离子型加成反应的机理又何异同点。怎样判断加成方向 5 在-OH 得置换反应中各种卤化剂各有何特点?他们的应用范围如何? 6 预测Br 2/CCl 4于下列各种烯烃进行溴化反应的相对速度的次序。 CH 2=CH 2 (CH 3)2C=CH 2 HOOC-CH=CH-COOH (CH 3)2C=C(CH 3)2 CH 3CH 2=CH 2 CH 2=CH-CN 7 根据反应机理,指出下列反应的产物应属何种构型?(如苏式、赤式、R 、S 等) 8 解释下列反应机理 9 对比下列反应的条件有何不同?结合反应机理加以说明: H 3C CH CH 2 H 3C CH 2CH 2Br H 3C CHBr CH 3 CH 3CH 3 CH 2Cl Cl RH 2C CH CH 2RH 2C CH CH 2 RH 2C C CH 2 OH (1)(2)(3) 10 在对氯氯苄ClC6H4CH2C1的植被中有如下两种路线,如按1进行需要什么条件?2发有何特点?讨论他们的优缺点。 11 下列反应选用何种氯化剂为好?说明原因。 H 3C C CH CH 3CH 3H 3C HC CH COOH H 3C C CH CH 2Br CH 3H 3C HC CH COCl (1)(2)(3) (4) (5)(6)(7) HO (CH 2)6OH IH 2C (CH 2)4CH 2OH H 2C HC (CH 2)6COOH H 2C C (CH 2)6 COOH Br H 2C (CH 2)6COOH Cl CH 2CH 2COOH H 3CCO CH 2CHCOBr H 3CCO CH 2OH H 3CO CH 2Cl H 3CO N COCl Cl Cl N COOH HO OH N COOH Cl Cl N COCl HO OH

《卤化反应》习题及参考答案

第二章《卤化反应》习题 1、写出芳环上取代氯化和侧链氯化的反应历程,进行分析比较并指出它们分别有哪些重要的影响因素。 参考答案: 影响因素:卤化深度、催化剂、卤化剂、介质的pH 值、溶剂 影响因素:光源、引发剂、杂质、温度 2、在芳烃的环上取代氯化反应中,有时为了提高催化效果,采用组合催化剂进行催化,请分析以下催化剂的组合可行否? 1)FeCl 3+ I 2,2)I 2 + 100%H 2SO 4,3)FeCl 3 +100%H 2SO 4 参考答案: 1) 可用,有互补作用 2) 可用,I2催化,硫酸做溶剂 3) 不可用,会反应生成HCl 和硫酸铁。 3、苯一氯化生产一氯苯时,现代工业上主要采用什么氯化法?简述其生产工艺流程。苯的二氯化制二氯苯和甲苯的氯化制一氯苄可以用上述方法吗? 参考答案:苯在沸腾情况下进行氯化,利用苯的汽化来移除反应热-沸腾氯化法(现代合成氯苯工业方法)。 Cl 2均裂2Cl

工艺流程: 可以,但如果制备对二氯苯不可以,因为温度高,定位不准。 可以,并流操作,甲苯沸腾。 4、简述由甲苯制备以下卤化物的合成路线和主要反应条件。 CF 3 Cl CF 3Cl 参考答案: CCl 3CF 3CF 3Cl 主要反应条件:PCl 3,日光获沸腾温度侧链三氯化;HF 在高压釜,催化剂存在下加热得到三氟甲苯;在路易斯酸存在进行环上亲电取代氯化得到产品。 CCl 3CF 3 Cl Cl Cl 主要反应条件:甲苯在三氯化铁存在下沸腾氯化并精馏分离得对氯甲苯,PCl 3,日光获沸腾温度侧链三氯化;HF 在高压釜,催化剂存在下加热得到对氯三氟甲苯。 5、简述由对二氯苯制备2,4-二氯氟苯的合成路线和主要反应条件。

第一章 卤化反应作业和答案

第一章卤化反应 1、归纳本章所用的氯化剂、溴化剂都有哪些?它们的主要理化性质及应用范围? 2、下列反应是以1-丙烯为原料分别合成化合物(1)和(2),指出这两条合成路线的反应 条件,并对比这两条路线有何不同?结合反应机理加以解释: 3、下列反应是以甲基苯为原料分别合成化合物(1)和(2),指出这两条合成路线的反应 条件,并对比这两条路线有何不同?结合反应机理加以解释: 4、完成下列反应,写出主要的试剂及反应条件: 5、完成下列反应,写出其主要生成物: 6、比较下列不同结构的烯烃进行卤化反应的难易,并陈述原 因。CH3CH=CH2、HOOCCH=CHCOOH、(CH3)2CH=CH2、CH2=CH2、(CH3)2CH=CH(CH3)2 7、写出△5-甾体烯与溴加成的主要产物,并简述原因。 8、为了得到α-卤代醛,最经典的方法是将醛转化成烯醇,然后再和卤素 反应。写出下列制备α-溴代醛的反应机理。

答案: 1、略。 2、答:两者都是HBr对不饱和烃的加成反应,但两者的反应条件不同。 反应(1)是在过氧化物存在或者光照的条件下的加成。按照自由基加成的机理进行: 反应(2)是HBr在酸性条件下对烯烃的加成。按照亲电加成的机理进行: 3、答:两者都是Cl2对芳香烃的取代反应,但两者的反应条件不同。反应(1)是Cl2在催化剂(如路易斯酸)作用下对芳香烃的亲电取代。按照亲电取代的机理进行: 反应(2)是在过氧化物存在或者光照的条件下的加成。按照自由基取代的机理进行: 4、答:(1) (2) (3) (4) 5、答:(1) (2) (3)

6、答:烯烃的反应难易程度主要取决于中间体碳正离子的稳定性。 烯键碳原子上连有供电子基团,有利于烯烃卤加成反应的进行。若烯键碳原子上连有吸电子基团,则不利于反应进行。诱导效应或超共轭效应的存在使碳正离子稳定性不一样:HOOCCH=CHCOOH < CH2=CH2 < CH3CH=CH2 < (CH3)2CH=CH2 < (CH3)2CH=CH(CH3)2 7、答:△5-甾体烯与溴反应时,由于10β-甲基位阻的缘故,过渡态溴正 离子三元环处于α,然后环系的刚性性质(所谓反式加成,是试剂 带负电荷部分从环正离子背后进攻碳,使试剂的两部分在烯烃平面的两边发生反应,得到反式加成的产物。如果Br-进攻C-5位,在5、6位形成的C-Br键是平伏键上,但反式加成要求试剂的两部分在烯 烃平面的两边发生反应,即Br-C-C-Br四个原子排列是反式共平面,那么形成的C-Br键在平伏键上,就需要△5-甾体烯发生构象翻转, 转变成另一椅型构象,试想四个环状化合物发生翻转,需要的能量太大。)促使溴负离子进攻C-6,生成反-5,6-双直立键的二溴化合物。 8、答:

第五章含卤有机化合物_有机化学及实验

第五章 含卤有机化合物 一 基本要求 掌握:掌握亲核取代反应中的S N 1和S N 2历程及两种历程的反应动力和立体化学,掌握消除反应中的单分子消除(E1)和双分子消除(E2)历程,两种历程的动力学特征、反应活性和消除反应的立体化学。掌握含卤化合物的制备方法。 熟悉:卤代烃的物理性质和光谱特征,卤代烃的结构,结构和性质之间的关系以及影响反应活性的一系列因素。 了解:了解影响亲核取代反应的几种主要因素。了解消除反应与亲核取代反应的竞争及其影响因素。学习α-消除反应的几种反应类型和有关卡宾的反应。了解卤代烃对环境的影响。 二 基本概念 卤代烯烃,查依采夫规则, 格氏试剂,Ziegler-Natta 型催化剂,亲核取代反应, 单分子亲核取代反应历程S N 1,双分子亲核取代反应历程S N 2,外消旋化,消除反应,β-消除反应,α-消除,γ-消除反应,单分子消除反应历程(E 1),双分子消除反应历程 (E 2),卡宾(carbene),苯炔(benzyne)中间体。 三 重点与难点提示 1、卤代烃的化学反应 A )脂肪族卤代烃亲核取代反应 脂肪族卤代烃亲核取代反应的基本形式为: 反应物 亲核试剂 产物 离去基团RX + Nu -RNu + X - 亲核取代反应是卤代烃的一个特征反应。在这个反应中, 反应物中的离去基团离开, 亲核试剂代替离去基团, 形成产物。 B )消除反应 具有β-H 原子的卤代烃,在碱的醇溶液中加热,能从卤代烃分子中脱出一分子卤化氢而形成烯烃。这种由一个分子中脱出一些小分子,例H 2O 、HX 等,同时产生C =C 双键化合物的反应叫消除反应,又称消去反应(Elimination ,简写为E)。 CH H 2C CH R R + KCl + H 2O KOH/EtOH 卤代烃的脱卤代氢反应是在分子中引入C =C 双键的方法之一。对于卤代烃 的消除反应要注意如下几点: (1)仲或叔卤代烃脱卤化氢反应时,主要是脱去X 及含氢较少的β-C 原子上的H 。主要产物是双键碳上含支链最多的烯烃,这叫做查依采夫(Saytzeff)规则。例: CH 3CH 2CH CH 3 Br KOH/C H OH CH 3CH CHCH 3CH 3CH 2CH CH 2+ 81% 19% (2)不同结构的卤代烃, 脱卤化氢的难易程度为: 三级卤代烃 > 二级卤代烃 > 一级卤代烃 (3)消除反应与亲核取代反应为竞争反应, 前者得到碱进攻β-H 原子后的产物, 后者得到亲核试剂进攻α-C 原子,取代卤原子的产物。 RCH CH 2(取代反应)(消除反应) RCH 2CH 2X RCH 2CH 2OH

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