当前课程知识点：有机化学 > 8 卤代烃 > 8.5 影响消去反应的因素 > Video
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今天我们将共同学习取代反应与消去反应的竞争
在多数情况下
卤代烷的消除反应和亲核取代反应同时发生
且相互竞争
两种反应产物的比例受卤代烃结构
试剂的碱性 溶剂的极性
反应温度等多种因素的影响
下面我们首先来看一下卤代烃结构对反应的影响
一般情况下
伯卤代烷的SN2反应较快
E2反应较慢
无支链的伯卤代烷与强亲核试剂作用
主要发生SN2反应
例如
在室温下
例如
在室温下
1-溴丙烷在乙醇溶液中与乙醇钠的反应
该反应主要生成物是乙基正丙基醚
1-溴丙烷在乙醇溶液中与乙醇钠的反应
该反应主要生成物是乙基正丙基醚
发生的是SN2反应
而发生E2反应生成丙烯产物较少
仲卤代烷和β-碳有支链的伯卤烷,
因空间位阻增加
试剂难以从背面接近a-碳
而易于进攻β-氢
故不利于SN2
而有利于E2
例如
2-甲基-1-溴丙烷在乙醇中与乙醇钠的反应
主要是发生E2反应生成消去产物2-甲基丙烯
而发生SN2反应的取代产物较少
叔卤代烷一般倾向于单分子反应
在无强碱性试剂存在时
主要发生SN1反应
有强碱存在下
主要发生E2反应
例如
叔丁基溴与乙醇的反应
主要生成物是乙基叔丁基醚
由于反应体系无强碱存在
该反应按照SN1历程进行
如果向体系内加入强碱乙醇钠
结果得到的主要产物是2-甲基丙烯
即发生E2反应得到消去产物
第二个影响因素是亲核试剂的影响
碱性指试剂与氢离子结合能力
而亲核性则指试剂与带部分正电荷碳结合的能力
亲核试剂一般都具有未共用电子对
所以既表现出亲核性 也表现出碱性
碱性强的试剂,有利于E2反应
亲核性强的试剂则有利于SN2反应
亲核试剂的亲核能力的一般规律是
第一
带负电荷的亲核试剂比其共轭酸的亲核能力强
例如
乙氧负离子大于乙醇
第二个
亲核原子相同
碱性强者亲核能力强
例如
烷氧负离子大于羟基负离子
第三
同一主族的亲核原子
原子体积越大
同一主族的亲核原子
原子体积越大
亲核能力越强
碱性则越弱
如
碘负离子大于溴负离子
第四
同一周期的亲核原子
亲核能力与碱性一致
如
烷氧负离子大于烷硫负离子
亲核试剂的碱性越强
进攻β-氢能力越强
容易发生消去反应
例如
叔丁基溴分别与乙醇反应
在不加入强碱的条件下
亲核试剂乙醇的碱性较弱
主要发生的是亲核取代反应
当体系内加入强碱性亲核试剂乙醇钠时
乙氧负离子主要是进攻β-氢
主要发生消去反应
亲核试剂体积越大
进攻a-碳越困难
进攻β-氢的空间位阻将变小
有利于消去反应
例如
在100度温度下
1-十八烷基溴在叔丁醇溶液中与叔丁醇钾反应
生成的主要是消去产物
主要原因是
亲核试剂叔丁氧基负离子体积较大
进攻a-碳困难
只有去进攻β-氢
再例如
2-溴戊烷在叔丁醇溶液中与叔丁醇钾反应
生成的消去产物主要是
消去β位碳上含有较多的氢原子的氢
其原因主要是
亲核试剂选择位阻小的去进攻
第三 温度的影响
一般情况下
提高温度是更有利于消除反应
例如
叔丁基溴与乙醇在水溶剂中反应
因为没有强碱
生成的主要是取代产物
当叔丁基溴与乙醇钠在乙醇溶剂中
在25度温度下反应
生成的消去产物2-甲基丙烯占90%
仅有10%的取代产物
随着反应温度的升高
当温度达到55度时
反应产物全部是消去产物2-甲基丙烯
无取代产物被发现
这些事实说明
升高温度是有利于发生消去反应的
第四 溶剂极性的影响
极性溶剂对SN1和E1反应有利
而对SN2和E2反应不利
因为后者的过渡态或中间体比底物电荷分布更分散
而且E2过渡态比SN2过渡态的电荷更分散
例如
2-卤丙烷与氢氧化钠的反应
如果在乙醇中反应
得到的是消去产物丙烯
如果在水中反应
得到的是取代产物异丙醇
最后 我们对影响两类反应的因素进行一下总结
一 卤代烃的结构对反应的影响是
高级卤代烃容易发生消去反应
低级卤代烃容易发生取代反应
因此烯烃的制备一般用叔卤代烃
醇的制备一般用伯卤代烃
第二 试剂的碱性
碱性越强
浓度越大
越有利于消去反应
第三 溶剂的极性
低极性溶剂有利于消去反应
第四 温度的影响
升高温度有利于消去反应
同学们
这节课我们就讲到这里
再见
-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
--Video
-2.5 烷烃的卤化--作业
-3.1 烯烃的结构（sp2杂化）
--Video
-3.1 烯烃的结构（sp2杂化）--作业
-3.2 烯烃的异构与命名
--Video
-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）
--Video
-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
--Video
-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）
--Video
-4.3 炔烃的还原与氧化
--Video
-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
--Video
-6.4 烷基苯侧链上的反应--作业
-6.5 取代基的定位效应
--Video
-6.5 取代基的定位效应--作业
-6.6 定位效应的解释
--Video
-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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-10.4 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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-10.8 醛酮的氧化与还原
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-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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-11.3 羧酸的氧化与还原
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-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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-11.6 酯的亲核加成消除反应 （酯的水解）
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-11.7 丙二酸二乙酯的结构与性质
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-12.1 羟基酸的脱水反应
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-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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-12.4 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
