第二章精細有機合成反應的工業應用第1頁，課件共22頁，創作于2023年2月鹵化物中的鹵原子性質相當活潑，通過鹵化物的轉化，可制備含有其他取代基的衍生物，在染料、農藥、醫藥、香料等有機合成中占有重要的地位。有些鹵化物可直接作為精細化學品應用，鹵化反應廣泛使用的鹵化劑是鹵素（氯、溴、碘）、鹽酸和氧化劑（如次氯酸鈉、氯酸鈉等）、金屬和非金屬的鹵化物（FeCl3、PCl5）。其中二氯硫酰是芳烴中引入氯原子的高活性反應試劑，二氫硫酰、氯化硫、三氯化鋁相混合為高氯化劑，也有采用光氣、鹵胺（RNHX）、鹵酰胺（RSO2NHX）等為鹵化劑的。第2頁，課件共22頁，創作于2023年2月

4

鹵化反應*4.1芳環上的取代氯化反應歷程，影響因素，生產實例。*4.2芳環的側鏈氯化反應理論、生產實例4.

氟化、溴化、碘化*各種氟化反應及應用，溴化實例，碘化實例

4.4鹵素置換己有取代基第3頁，課件共22頁，創作于2023年2月第一節加成鹵化

加成鹵化是鹵素、鹵化氫及其他鹵化物與不飽和烴進行的加成反應。加成鹵化包括鹵素、鹵化氫及其他鹵化物對不飽和化合物的加成。含有雙鍵、叁鍵和某些芳烴等有機物常采用鹵加成的方法進行鹵化。第4頁，課件共22頁，創作于2023年2月一、鹵素與不飽和烴的加成

鹵素與烯烴的加成，按反應歷程的不同可分為親電加成和自由基加成。1.親電加成在雙鍵結構中，π鍵較弱，容易和親電試劑作用發生親電加成反應。烯烴在氯或溴的作用下，π鍵斷裂，生成兩個較強的σ鍵，轉變為兩個鹵原子連接在相鄰碳上的飽和化合物。第5頁，課件共22頁，創作于2023年2月鹵素對雙鍵的加成反應，一般經過兩步。首先鹵素向雙鍵作親電進攻，形成過渡態π絡合物，然后在催化劑（FeCl3）作用下，生成鹵代烴。催化劑的作用是加速π絡合物轉化成σ絡合物，并且促使Cl2與FeCl3形成ClCl：FeCl3

絡合物，有利于親電進攻。第6頁，課件共22頁，創作于2023年2月烯烴的反應能力取決于中間體正離子的穩定性。雙鍵鄰位具有吸電子基的烯烴，由于雙鍵電子云密度下降使鹵加成反應活潑性降低，而當鄰位具有給電子基時，則反應的活潑性增加。烯烴鹵加成反應活潑次序如下：鹵素與烯烴的親電加成反應，一般采用的溶劑有四氯化碳、氯仿、二硫化碳、醋酸和醋酸乙酯等。第7頁，課件共22頁，創作于2023年2月醇和水不宜作溶劑，因為它們同時可作為親核試劑，向過渡態π絡合物作親核進攻可能會發生鹵化醇或鹵代醚的副反應，例如：第8頁，課件共22頁，創作于2023年2月２．自由基加成鹵素在光、熱或引發劑存在下，首先產生鹵自由基，然后與不飽和烴發生加成反應，其反應歷程按自由基機理進行：包括引發、增長、終止第9頁，課件共22頁，創作于2023年2月二．鹵化氫與不飽和烴的加成

鹵化氫與不飽和烴的加成反應，可得到飽和鹵代烴：鹵化氫對雙鍵的加成可分為離子型親電加成和自由基加成兩類。親電加成的反應歷程分兩步進行。

第10頁，課件共22頁，創作于2023年2月鹵化氫與烯烴加成反應的活潑性次序是：第11頁，課件共22頁，創作于2023年2月反應速度不僅取決于鹵化氫的活潑性，而且還與烯烴的性質有關。烯烴上帶有給電子取代基時，有利于反應的進行，當烯烴上帶有強吸電子基如—COOH、—CN、—CF3、—N（CH3）3+時，烯烴的π電子云向取代基方向轉移，鹵代氫的加成方向正好與馬爾科夫尼柯夫規則相反。第12頁，課件共22頁，創作于2023年2月鹵化烴與不飽和烴親電加成反應的實例有氯化氫和乙炔加成生產氯乙烯，乙烯和氯化氫和溴化氫加成生成氯乙烷或溴乙烷。第13頁，課件共22頁，創作于2023年2月在光和引發劑的催化下，溴化氫和烯烴的加成屬于自由基加成反應。在該反應中鹵化氫的定位規則屬于反馬爾科夫尼柯夫規則。第14頁，課件共22頁，創作于2023年2月三．其它鹵化物與不飽和烴的加成

除鹵素、鹵化氫外，次鹵酸、N—鹵代酰胺和鹵代烷等也是不飽和烴加成反應常用的鹵化劑。不飽和烴與這三種鹵化物的加成反應均屬于離子型親電加成反應，質子酸和路易斯酸均能加快反應速度。第15頁，課件共22頁，創作于2023年2月1.次氯酸加成典型的例子是β—氯乙醇的生產。另一個典型例子是次氯酸與丙烯加成生產氯丙醇，這是丙烯氧化法生產環氧丙烷之外的重要生產方法。第16頁，課件共22頁，創作于2023年2月第17頁，課件共22頁，創作于2023年2月2.用N—鹵代酰胺的加成N—鹵代酰胺與烯烴加成可制得α—鹵醇。α—溴醇的制備應用比較普遍的鹵化劑是N—溴代乙酰胺和N—溴代丁二酰亞胺。該反應可在酸（如醋酸、高氯酸）催化下進行：用N—鹵代酰胺的加成，可避免因鹵負離子的存在而產生的副反應，在精細有機合成中有重要的意義。第18頁，課件共22頁，創作于2023年2月

3.

用鹵代烷的加成

鹵代烷的不飽和烴的加成鹵代，多是叔鹵代烷在路易斯酸催化下對烯鍵進行親電進攻，得到加成產物，例如，氯代叔丁烷和乙烯在三氯化鋁催化下反應，可得1—氯—3，3’—二甲基丁烷收率為75%。多鹵代甲烷衍生物可與雙鍵發生自由基加成反應，在雙鍵上形成碳—鹵鍵，使雙鍵的碳原子上增加一個碳原子。例如，丙烯和四氯化碳在過氧化苯甲酰作用下生成1，1，1—三氯—3’—氯丁烷，收率為80%。第19頁，課件共22頁，創作于2023年2月第二節鹵取代

一、芳環上的取代鹵化二、芳環的側鏈取代鹵化三、脂肪烴的取代鹵化第20頁，課件共2