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有機化學/反應導論/自由基鹵化

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自由基鹵化

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自由基鹵化是“一種除了親核取代以外進行取代反應的方法”。


RH(烴)+ X2(鹵素) -> RX(滷代烷)+ HX(副產物)

或者,簡化表示


RH + X2 → RX + HX

H原子以H+形式脫落,而不是H-形式,使得親核取代無法進行。


CH4 Br-/-> 無反應

我們必須首先除去一個H+才能進行反應。

自由基通常違反八隅體規則,並且具有高度反應活性,甚至與強鍵反應。


生成自由基

Br2 熱或光/-> 2Br° 自由基


溴自由基與(相對不活潑的)甲烷反應

Br° + CH4 -> HBR + H3

然後


H3C° + Br2 -> CH3Br + Br°(生成的自由基繼續與周圍的分子反應)

反應在一種稱為**自由基鏈式反應**的鏈式機制中不斷進行。

自由基鏈式反應

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這有三個步驟

  1. 引發步驟: 生成自由基
  2. 傳播步驟: 這是反應的主要部分。鏈載體生成反應產物。
  3. 終止步驟: 消耗自由基的任何反應。


終止步驟示例


Br + CH3Br -> BrCH3 + Br

注意

氟氣反應活性太強,不會發生這種型別的反應,因為它會爆炸。碘的反應活性太低,也不太有效。因此,該反應只對Cl和Br有效,其中Cl的反應速度略快於Br。

用氯氣和溴氣進行自由基鏈式反應,會以不同的比例生成其各自的最終產物,這在實驗室中可能很有用。

(此處插入圖片)

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