1、1,两美国科学家获诺贝尔化学奖 分享800万瑞典克朗奖金,瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会宣布，两位美国科学家罗伯特莱夫科维茨（Robert J. Lefkowitz）和布莱恩克比尔卡（Brian K. Kobilka）因“G蛋白偶联受体研究”获得2012年诺贝尔化学奖。二人将平均分享800万瑞典克朗奖金。现有所有药物中，大约半数借助G蛋白偶联受体发挥效用。大约1000种基因为G蛋白偶联受体“编码”，与人体对光线、味觉和气味的感知以及肾上腺素、组胺、多巴胺和血清素等物质相关。,2,第七章 卤代烃 （Halides),一. 卤代烷(一） 卤代烷的分类与命名 （二）卤代烷的化学性质1. 亲核取代反
2、应 2. 亲核取代反应机理 3. 影响亲核取代反应活性的因素 4. 常见亲核取代反应 5. 消除反应 6. 消除反应机理 7. 与金属反应 卤代烯烃 卤代芳烃,3,卤代烃：烃分子中的氢原子被卤原子取代形成的化合物。,（一）卤代烷的分类与命名: 分类： 1、一元卤代烃 二元卤代烃 多元卤代烃2、伯卤代烃 仲卤代烃 叔卤代烃,一. 卤代烷,4,卤代烃的命名：p.234-235-自学与脂肪烃或脂环烃类似，卤原子作为取代基。,2-甲基-3-氯丁烷 2-chloro-3-methylbutane,4-异丙基-2-氟-4-氯-3-溴庚烷 3-bromo-4-chloro-2-fluro -4-isopro
3、pylheptane,5,（二）卤代烷的化学性质,C-X键的断裂,1. 亲核取代反应 (Nucleophilic Substitution Reaction),亲核试剂和离去基团 C-X 的极化 亲核试剂 (Nucleophile), RO-, OH-, CN-, ROH, H2O, NH3 的亲核进攻以及离去基团的离去。,6,2. 亲核取代反应机理：,SN1 与 SN2,(a) SN2 反应机理 （Bimolecular Nucleophlic Substitution),反应速率：,= k CH3Br OH-,二级反应,7,8,SN2反应的立体化学特征 :,1、旧键断裂和新键生成同时进行
4、2、构型翻转 (Inversion of configuration),9,(b) SN1 反应 （Unimolecular Nucleophilic Substitution),(CH3)3C-Br + OH- CH3)3C-OH + Br-, CH3)3C-Br,第一步 叔丁基溴解离成叔丁基正离子:,第二步 叔丁基正离子与亲核试剂 OH-作用：,过渡态T1,过渡态T2,10,反应进程与能量关系图：,11,SN1反应的化学特征 :,1、反应分两步进行，有正碳离子生成，有可能重排！ 2、光学底物的产物外消旋化,12,SN2反应：CH3X 伯卤代烷 仲卤代烷 叔卤代烷,3、影响亲核取代反应活性的
5、因素：,（a) 烷基的结构,SN1反应：叔卤代烷 仲卤代烷 伯卤代烷 CH3X,由烷基的空间效应决定，烷基结构越拥挤，亲核试剂背面进攻越困难。,由正碳离子的稳定性：3 2 1 CH3+决定。,13,(b) 离去基团的影响:,主要对SN1反应的影响。,卤代烷的反应活性顺序：,RI RBr RCl RF,取决于碳卤键的强弱,(c) 亲核试剂的影响:,试剂的亲核性越强，越利于SN2反应进行,1）具有相同原子的 Nu: , 碱性越强，其亲核性越强,RO- OH- RCO2- ROH H2O,2）同族元素半径越大，其变形性越大，亲核性越强,RSH ROH I- Br - Cl - F -,14,(d)
6、溶剂的影响：,极性溶剂利于SN1 反应进行 极性非质子性溶剂利于 SN2 反应进行,N, N-二甲基甲酰胺 DMF,六甲基磷酰胺 HMPT,二甲亚砜 DMSO,15,(e) 影响SN1和SN2反应的综合因素：,叔卤代烃 好离去基 弱亲核试剂 极性溶剂,伯卤代烃 难离去基 强亲核试剂 弱极性溶剂,SN1,SN2,16,(a) 水解反应,卤代烷在强碱水溶液中共热制备醇,(b) 与 RONa作用,(Williamson 反应制备醚),(c) 与 NaCN反应制备腈（Nitrile),4、常见亲核取代反应,17,(f) 与AgNO3反应：,AgNO3 的醇溶液,反应活性：,RI RBr RCl,SN1
7、 :3 2 1,伯卤代烷需加热,该反应用于鉴定卤代烷,(e) 卤离子的交换反应,氯代烷、溴代烷与碘化钠反应,SN2:伯 仲 叔,(d) 与 NH3反应制备胺（Amine),18,5、消除反应,Saytzeff 规则：氢原子从含氢较少的-C原子上脱去，生成取代基较多的烯烃(烯烃的稳定性)。,生成热力学稳定烯烃,19,6、消除反应机理,进攻碳,进攻氢,20,(a) E2反应 （Bimolecular Elimination),Reaction rate： RXNu:,反式消除 亲核试剂进攻与离去基团离去同时进行 单一过渡态,21,一般发生反式消除,22,(b) E1 反应 （Unimolecula
8、r Elimination),23,24,（c) 影响消除和取代反应的因素,叔卤代烃、强碱、高温、弱极性溶剂,伯卤代烃、强亲核试剂、低温、极性溶剂,烷基结构、 亲核试剂的碱性与亲核性 溶剂的极性、温度,25,(7)、与金属反应,(a) 与Li反应p.248-249,(b) 与Mg反应,Grignard Reagent,RMgX称Grignard试剂，简称格氏试剂，是合成中最常用试剂之一。CMg键是共价键。由于碳电负性比镁大，故碳上带有部分负电荷，镁上带有部分正电荷。带有部分负电荷的烷基是强亲核试剂，可和某些正离子或分子中带有部分正电荷的部位发生反应，生成一系列化合物。,26,格氏试剂 Grig
9、nard reagent,1901年由法国化学家F. A.V.格利雅首次使用卤代烃与镁在醚类溶液中反应制得格利雅试剂,即格氏试剂。1912年，获诺贝尔化学奖。格林尼亚的家庭很富有，但不爱读书，成为“没出息的花花公子”。1892年，在一次宴会上，他邀请一位女伯爵跳舞。女伯爵拒绝，并说她最讨厌他这样的花花公子。他受此羞辱，悔恨交加，终于猛醒过来，决心抛弃恶习，奋发上进。他离开了家庭来到里昂，他本想入里昂大学就读，但是他中、小学的学业荒废得太多了，只好一切从头开始。幸好有一个叫路易波尔韦的教授很同情他的遭遇，帮助他补习功课。经过老教授的精心辅导和他自己的刻苦努力，花了两年的时间，才把耽误的功课补习完
10、了。 这样，格林尼亚进入了里昂大学插班读书。他深知得到读书的机会来之不易，眼前只有一条路就是发奋努力。当时学校有机化学权威巴比尔看中了他的刻苦精神和才能，于是，格林尼亚在巴比尔教授的指导下，学习和从事研究工作。1901年由于格林尼亚发现了格氏试剂而被授予博士学位。 格林尼亚发现格氏试剂时，曾经把它取名格林尼亚-巴比尔试剂，用来表示他对导师的感激之情。但是，巴比尔坚持认为自己没有在发现过程中作出努力，要求把试剂名称改成格林尼亚试剂。巴比尔公正淡泊为人称颂，格林尼亚与巴比尔的师生深情也可见一斑。,27,格氏试剂可溶于乙醚。遇到含有活泼氢化合物，很快发生反应，生成烃：,与含有活泼氢化合物定量反应。有
11、机分析中，用定量的甲基碘化镁CH3MgI和一定数量含活泼氢化合物作用，通过精确测量生成的甲烷体积，可计算活泼氢数量。,28,制备格氏试剂，反应活性的顺序：RIRBrRCl。,29,二. 卤代烯烃,（1）卤代烯的分类和命名（烯烃为母体，卤原子为取代基）,(a) 乙烯型卤代烃,(b) 烯丙型卤代烃,H2C=CH-Cl,H2C=CHCH2Cl,(c) 隔离型卤代烯烃,氯乙烯,2-溴-1-丁烯,3-氯-1-丙烯（烯丙基氯）,2-甲基-6-氯-3-溴-1,4-己二烯,4-氯-1-丁烯,30,（二） 双键位置对卤原子活性影响,卤代烯烃的活性次序： RCH=CHCH2X RCH=CH(CH2)nX RCH=
12、CHX,(1) 乙烯型卤代烃,由于p-共轭作用 乙烯型卤代烃的卤原子很不活泼！一般不与亲核试剂NaOH、RONa、NaCN、NH3、AgNO3作用。,氯乙烯分子中的p轨道,31,32,(2) 烯丙型卤代烃,H2C=CHCH2Cl 容易与亲核试剂NaOH、RONa、NaCN、NH3、AgNO3等作用。,SN1历程：,33,烯丙基氯进行SN2反应的过渡态,解释了丙烯-氢原子的活性,烯丙基自由基的p轨道,34,三.芳卤化合物,定义: 芳烃分子中的一个或几个氢原子被卤原子取代后的化合物称为芳卤化合物，或卤代芳烃。,分类：,2.芳环上取代的芳卤化合物,1.侧链取代的芳卤化合物,35,一）芳卤化合物的命名
13、-p.235,二）芳卤化合物的物理性质-p.238,三）芳卤化合物的化学性质,1.苯环位置对卤原子活泼性的影响,2.芳环上的亲核取代反应,3.与金属作用,36,1.苯环位置对卤原子活泼性的影响,根据卤原子在芳卤化合物分子中所处的位置，可把芳卤化合物分三类。,A.卤苯型或苯基型化合物,氯苯分子中氯原子的未共用对与苯环电子共轭,三）芳卤化合物的化学性质,37,B.苄基型卤化合物,苄基正离子p轨道的交盖和电子离域,C. 隔离型卤化合物,38,(1)水解,270,连在芳环上的卤原子一般较难水解，必须在高温、高压和催化剂作用下，反应才能进行。,但是当氯原子的邻位和/或对位有强的吸电基时，水解就变的较容易
14、，且吸电基越多，反应越容易进行。,2.芳环上的亲核取代反应,39,除硝基外，其它吸电基如：-SO3H,-CN,-+NR3,-COR,-COOH,-CHO等也有类似影响；除卤原子，某些其它基团如：-NO2,-OTs, -OR,-NH2 也可以作为离去基团而被取代。,40,在卤代烷的亲核取代反应中，卤原子的离去活性： IBrClF,(2) 氨解,与水解反应类似,在芳环上的亲核取代反应中，卤原子的离去活性： FClBrI,41,Grignard 试剂的生成,3.与金属作用,Br,42,第7章 作业,p.290:(二)- (5)(6)（五）-(7) (8) (9) (10)(六)- (13)（14）(16) p.292: (九) - (2) (十)- (1) (3) （十四）-(1) (3)（十九）（二十）,时间在流逝。 现在流的口水，将成为明天的眼泪。,
