当前课程知识点：有机化学 > 2 烷烃 > 2.5 烷烃的卤化 > Video
大家好
这节课我们共同学习烷烃的卤化
卤化反应即烷烃中的氢原子被卤原子取代的反应
甲烷的氯化分为三步
第一步 链引发
氯气在紫外光或加热
或其他自由基引发剂的作用下
产生高能的Cl.自由基
引发反应
产生高能的Cl.自由基
引发反应
第二步 链增长
甲烷与Cl.自由基碰撞
产生甲基自由基以及一分子的HCl
生成的甲基自由基
以继续和另一分子的氯气反应
生成一分子的一氯甲烷和一分子的Cl.自由基
此过程不断地消耗旧自由基
生成新的自由基
反复循环
待到反应物浓度降低
那么 自由基碰撞的机会增加
自由基碰撞消失
反应结束
此为第三步 链终止
这种反应就称之为自由基型的链反应
所谓链反应
就是在反应过程中形成活性中间体
这种活性中间体如接力赛一样
不断的传递下去
像一环接一环的链
活性中间体消失了
反应也就停止了
这就是链反应
下面我们来看其他烷烃的氯化
2-甲基丁烷与Cl2在光照条件下反应
主要得到以下四种氯代产物
产率依次是15%
30% 33%和22%
原因是2-甲基丁烷分子中有三种氢原子
分别是一级氢 二级氢和三级氢
一级氢有9个
那么 它的相对活性
为（15%+30%）/9=5%
二级氢有2个
它的相对活性为
33%/2=16.5%
三级氢有1个
它的相对活性
为（22%）/1=22%
因此可以总结出
烷烃的氯化反应的活性顺序为
3°H > 2°H >1°H
这个结论我们可以从C-H键的离解能来解释
不同类型的C-H键离解能不同
离解能越小
生成的自由基稳定性越大
从数据来看
甲烷离解出一个氢需要吸收的能量最高
而烷烃的 1°C-H, 2°C-H, 3°C-H的离解能依次降低
它们对应生成的自由基稳定性则依次增大
顺序为3°>2°>1°> •CH3自由基
而自由基的稳定性次序
决定着反应的取向和反应活性
下面我们来看甲烷的卤化
在同类型反应中
可以通过比较反应的活化能来了解反应速率的大小
氟与甲烷反应是大量放热的
但是仍然需要4.2 kJ / mol的活化能
因此 一旦反应发生
大量的热难以移走
破坏生成的氟甲烷
而得到碳与氟化氢
因此直接氟化的反应难以实现
碘与甲烷反应
需要大于141 kJ / mol的活化能
因此 反应难以进行
甲烷的氯化只需要活化能16.7 kJ / mol
溴化需75.3 kJ / mol
因此 卤化反应主要是氯化和溴化
而氯化速率大于溴化
好 我们这节课就到这里
-1.1 有机化合物与有机化学
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-2.1 碳原子轨道的杂化
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-2.1 碳原子轨道的杂化--作业
-2.2 烷烃的同分异构
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-2.2 烷烃的同分异构--作业
-2.3 烷烃的构象
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-2.3 烷烃的构象--作业
-2.4 烷烃的系统命名
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-2.4 烷烃的系统命名--作业
-2.5 烷烃的卤化
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-2.5 烷烃的卤化--作业
-3.1 烯烃的结构（sp2杂化）
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-3.1 烯烃的结构（sp2杂化）--作业
-3.2 烯烃的异构与命名
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-3.2 烯烃的异构与命名--作业
-3.3 烯烃与溴的加成反应 （含机理）
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-3.3 烯烃与溴的加成反应 （含机理）--作业
-3.4 烯烃与卤化氢的加成反应（含马氏与反马机理）
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-3.4 烯烃与卤化氢的加成反应（含马氏与反马机理）--作业
-3.5 烯烃的氧化与还原
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-3.5 烯烃的氧化与还原--作业
-4.1 炔烃的结构（sp杂化）
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-4.2 炔烃的加成反应（亲电与亲核）
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-4.3 炔烃的还原与氧化
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-4.4 端基炔的化学反应
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-4.5 共轭二烯烃的特性
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-4.6 共轭效应
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-4.7 共振论及其应用
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-5.1 脂环烃的分类与命名
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-5.1 脂环烃的分类与命名--作业
-5.2 环烷烃的化学反应
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-5.2 环烷烃的化学反应--作业
-5.3 脂环烃的结构与稳定性
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-5.3 脂环烃的结构与稳定性--作业
-5.4 环己烷的构象
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-5.4 环己烷的构象--作业
-5.5 取代环己烷的构象
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-5.5 取代环己烷的构象--作业
-6.1 苯的结构和芳烃命名
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-6.1 苯的结构和芳烃命名--作业
-6.2 苯环上的亲电取代反应
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-6.2 苯环上的亲电取代反应--作业
-6.3 苯环上亲电取代反应机理
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-6.3 苯环上亲电取代反应机理--作业
-6.4 烷基苯侧链上的反应
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-6.4 烷基苯侧链上的反应--作业
-6.5 取代基的定位效应
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-6.5 取代基的定位效应--作业
-6.6 定位效应的解释
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-6.6 定位效应的解释--作业
-6.7 定位效应的应用
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-6.7 定位效应的应用--作业
-6.8 稠环芳烃的结构和化学反应
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-6.8 稠环芳烃的结构和化学反应--作业
-6.9 休克尔规则和非苯芳香体系
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-7.1 同分异构体的分类
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-7.2 分子的对称因素与手性
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-7.3 旋光性与比旋光度
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-7.4 对映异构体的书写方法与构型标记
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-8.1 卤代烃的结构与化学性质
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-8.2 亲核取代反应机理（SN1和SN2）
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-8.3 影响亲核取代反应的因素
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-8.4 消去反应机理（E1和E2）
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-8.5 影响消去反应的因素
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-8.6 格氏试剂的制备与应用
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-9.1 醇的取代反应
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-9.1 醇的取代反应--作业
-9.2 醇的消去反应
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-9.2 醇的消去反应--作业
-9.3 醇的氧化反应
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-9.3 醇的氧化反应--作业
-9.4 酚的化学反应
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-9.4 酚的化学反应--作业
-9.5 醚的化学反应
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-9.5 醚的化学反应--作业
-10.1 HCN与醛酮的反应
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-10.1 HCN与醛酮的反应--作业
-10.2 半缩醛和缩醛
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-10.2 半缩醛和缩醛--作业
-10.3 氨的衍生物与醛酮的反应
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-10.3 氨的衍生物与醛酮的反应--作业
-10.4 NaHSO3与醛酮的反应
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-10.4 NaHSO3与醛酮的反应--作业
-10.5 Grignard与醛酮的反应
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-10.5 Grignard与醛酮的反应--作业
-10.6 羟醛缩合反应
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-10.6 羟醛缩合反应--作业
-10.7 碘仿反应
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-10.7 碘仿反应--作业
-10.8 醛酮的氧化与还原
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-10.8 醛酮的氧化与还原--作业
-11.1 羧酸的酸性（结构对酸性的影响）
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-11.1 羧酸的酸性（结构对酸性的影响）--作业
-11.2 羧酸衍生物的生成
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-11.2 羧酸衍生物的生成--作业
-11.3 羧酸的氧化与还原
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-11.3 羧酸的氧化与还原--作业
-11.4 脱羧反应
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-11.4 脱羧反应--作业
-11.5 Claisen酯缩合反应
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-11.5 Claisen酯缩合反应--作业
-11.6 酯的亲核加成消除反应 （酯的水解）
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-11.6 酯的亲核加成消除反应 （酯的水解）--作业
-11.7 丙二酸二乙酯的结构与性质
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-11.7 丙二酸二乙酯的结构与性质--作业
-12.1 羟基酸的脱水反应
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-12.1 羟基酸的脱水反应--作业
-12.2 a-羟基酸的分解反应
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-12.3 羰基酸的脱羧反应
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-12.3 羰基酸的脱羧反应--作业
-12.4 β-二羰基化合物酮式和烯醇式的互变异构
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-12.4 β-二羰基化合物酮式和烯醇式的互变异构--作业
-12.5 β-二羰基化合物的烃化和酰化反应
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-12.5 β-二羰基化合物的烃化和酰化反应--作业
-13.1 胺的碱性
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-13.2 Hinsberg反应
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-13.3 胺与亚硝酸的反应
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-13.4 季铵碱的霍夫曼（Hoffmann）消除
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-13.5 重氮盐的合成与化学性质
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-13.6 芳基重氮盐的偶合反应
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-14.1 五元芳杂环化合物结构与化学性质
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-14.1 五元芳杂环化合物结构与化学性质--作业
-14.2 六元杂环化合物的结构与化学性质
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-14.2 六元杂环化合物的结构与化学性质--作业
-考试题--作业
