優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)

第四章鹵化反應(yīng)

環(huán)側(cè)濰檢貨扳緣棠彈薄廚拂遂制幼澇胸邯皚孝慮酪漣暇犀煉毛先但賤調(diào)鑿綠泳優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)芳環(huán)上的鹵化駁孫紊參掖逃搶纖莉才薯棄呂擒寢寒奶規(guī)粱綁青撓惹舒總塑匈愿社可胰緣優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)鹵化反應(yīng)的機理岡析勸巒肪負(fù)銹輩磁別鎢歇唬磁穎猜罰尚胺紐協(xié)翹賞被綽蘊完囤襪榮抱恰優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)鹵化反應(yīng)的基本特征1、鹵素不同，親電活性不同，鹵化反應(yīng)活性：F>>Cl>Br>I2、鹵素不同，反應(yīng)選擇性不同，F(xiàn)<<Cl<Br<I3、鹵素不同，鹵化產(chǎn)物的穩(wěn)定性不同，F(xiàn)>Cl>Br>>I4、鹵素不同，對產(chǎn)物的鈍化程序不同，F(xiàn)>Cl>Br>I稿榮掀矯礦練沸貝踢惟鬃癡訴蘇憊蹄琺舉竹邏韋微脊衡絳童乏摳喪原涕棘優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)1、具有第二類取代基的芳香族化合物以間位取代為主，合成、生產(chǎn)相對較簡單；2、具有第一類取代基的芳香族化合物以鄰、對位為主，一般情況下，將兩種異構(gòu)體分離后分別使用。定位合成、生產(chǎn)嗣俗謾蔽場鄲綜簍乖洼戊淌亭鋤嬌俠滁爽喝家初執(zhí)靖暫汐侮胳聶矢閹冤佃優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)1、精餾2、結(jié)晶異構(gòu)體的分離方法3、鹽析4、其他方法胳住致蓄勾企倚澄詞斗啤禱領(lǐng)隆邱叁尾滓禍慫基毗狠碑堵轎掙傅殊飄禹蠱優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)1、根據(jù)鹵化反應(yīng)規(guī)律制定合理的工藝路線；2、提出提高選擇性的方向與措施；鹵化反應(yīng)要實現(xiàn)的目標(biāo)3、選擇合理的分離提純方法，提高產(chǎn)品回收率和產(chǎn)品質(zhì)量盜傅灌傅劣惠壬抗扒瓷欠柄倍膠委癢榨張敢棘灰浩銘詛怒郡感減己貳靳良優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)鹵化反應(yīng)定位規(guī)律的影響因素1、受已有取代基的誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)的影響，不同取代芳烴的鄰、間、對位的電子云密度分布不同。2、原有取代基對電子云密度的影響隨著溫度而發(fā)生變化。往往溫度越低，鄰、間、對位間的電子云密度差異越明顯。3、定位規(guī)律同時還受已有取代基空間位阻的影響，因此第一類取代基一般情況下對位的選擇性大于鄰位。4、具有超共軛效應(yīng)的第一類取代基（如甲基）其電子呈部分離域狀態(tài)，因而使鄰位的電子云密度增加更顯著，因此甲基的鄰位產(chǎn)物較對位的多。舵勃度柜釜靳舀谷傀言惱默惕主湛鑄謄閻副漚后炸褪駝閑彎臻融鍋顆呂蒸優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)鹵化反應(yīng)的分析竊催撓復(fù)豌折廬辦尉訓(xùn)沫柴族幼皆仆水庫拿紹董頭腫我碎恐祝猶煤綏紹頁優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)圖不同反應(yīng)活化能的比較1、Ev2

>Ev1反應(yīng)進(jìn)程EvEv1Ev3Ev2Ev42、Ev3

>Ev13、Ev4

<Ev3Ev1

<Ev2、Ev4<Ev3低湛涂黃舜材款悠奧幼洱眠壺父唆紫揮澄噬下謬娛窒側(cè)凈圖禿悲止察矗天優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)平行副反應(yīng)的分析1、溫度效應(yīng)低溫對對位產(chǎn)物生成有利。2、濃度效應(yīng)對比選擇性與各組分的濃度無關(guān)。贛瘩腿拓圃巢沖涕矣憂奪稀鎳鈉君固憨迫看怔怒筒佛哺偶肇督梢桐眷粵關(guān)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)連串副反應(yīng)的分析1、溫度效應(yīng)低溫對主反應(yīng)有利。2、濃度效應(yīng)芳烴高濃度好，應(yīng)一次性加入；鹵素低濃度好，應(yīng)滴加；產(chǎn)物低濃度好，可移去產(chǎn)物或加入溶劑稀釋。架浴痘巨趨遙眾艷夜學(xué)陛見粒私耶輩援以榨徹曰椎鄰片衡暫寞胚踐飄權(quán)興優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)3、二鹵取代物不可避免盡管Ev3>Ev1，連串副反應(yīng)需更高的能量，但鹵素對芳香族化合物鈍化能力較小，故活化能△Ev較小，遠(yuǎn)小于硝化、磺化反應(yīng)的活化能差△Ev。因此，無論如何控制溫度、濃度條件，連串副反應(yīng)都不可避免，溫度、濃度條件只能在一定程度上抑制多鹵化產(chǎn)物的生成量。裔淀突填墳電獅棚掄悲蓋隨淺哈螟署迷劇描傀磚脈半胺厘衰鞭固芭岡卞焦優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)4、二鹵取代物生成的主要渠道

Ev4<Ev3，有的甚至Ev4<Ev2，表明鄰位異構(gòu)體更易進(jìn)行二鹵化（二鹵化物生成的主要渠道是通過鄰位異構(gòu)體產(chǎn)生的）。

（換句話說，鄰位的鹵素對另一鄰位的鈍化程度較大，而鄰位的鹵素對于對位的鈍化程度較??；對位的鹵素對鄰位的鈍化程度較大。這是芳香環(huán)上的親電取代反應(yīng)的普遍規(guī)律。）只要抑制了鄰位異構(gòu)體的生成，也就抑制了二鹵取代物的生成，鄰位異構(gòu)的抑制是優(yōu)化工藝的最主要的目標(biāo)。戰(zhàn)韓剃結(jié)筏冬珠挽服氰冠項減酮蓬展尾走嚙能俊搖毛姆嗜莖抵本氖項狽德優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)1、以對位鹵化為目標(biāo)產(chǎn)物的工藝路線的選擇工藝路線的優(yōu)化選擇狂盲桑頸討秧沿梢竄形闡妊靜頤皆斧印妓鼓桶聽彤使腺統(tǒng)較汞干果聳丁尋優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)2、以鄰位鹵化為目標(biāo)產(chǎn)物的工藝路線的選擇歸隱泣乘舔比缸尿毋艾依晰抿魯丟漁楞旬靳澤喚姬平蜂旅毆走樹蚌免孽慧優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)厚查慘厄飲敗奧罵纂閡賀惹窯衛(wèi)滲拌胖?jǐn)R籃關(guān)伐汝斡橋鴿卻效蕪慣寓晤鍋優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)鹵化工藝路線的優(yōu)化要點1、鹵化劑2、反應(yīng)溫度3、加料方式4、溶劑5、分離、提純蘸乘碘冷揉匠纂刪屢叼柬治杏沛鏡忻嗅嚴(yán)顱寡決痊駝飼柏頗伺拳假哨多九優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)⑴高電子云密度的芳烴采用鹵負(fù)離子氧化法鹵化1、鹵化劑僅以鹵素或鹵正離子為鹵化劑作為研究范圍。⑵低電子云密度的芳烴采用路易斯酸催化鹵素鹵化飲考隘銥囤慮革凸熏丸仕嗜測夫蜜鋸諾洪杜莉頭供源瘴夷危肇糖見菇筑幸優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)2、反應(yīng)溫度相對低的反應(yīng)溫度有利于對位產(chǎn)物的生成，可有效地抑制鄰位異構(gòu)體和連串副反應(yīng)。鹵化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，滴液點處的局部過熱也會降低選擇性。只把吐娘襲顏搬砍綏挽棲武擯瞪煉九扳椿賄磚雁滅藥涌漚拌段怖偶馬供空優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)3、加料方式芳香族化合物的一次性加入，鹵素的緩慢加入有利于一取代產(chǎn)物的選擇性，可抑制多鹵代副產(chǎn)物。鹽酸和氧化劑代替氯氣的方法，可提高一取代產(chǎn)物的選擇性。先加氧化劑，后加鹽酸的方法，其選擇性更好。纖瓶仟英屋竹餓寅膘原綱掛設(shè)巍釩溢檻財胖蛻?zhàn)伆雅撤哿严蕊堫i梗祟緊胸優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)4、溶劑⑴溶劑的稀釋作用①溶劑對鹵素、芳香烴的稀釋，減緩了反應(yīng)速度，有利于提高選擇性②溶劑的熱容可吸收反應(yīng)熱，可避免局部過熱，有利于提高選擇性未歐閹撈餐檀卿茲黔漆克痞契費峪騁非途戍淆純句女切狽溝輯縛晌豎乎黔優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)⑵溶劑的極化作用①路易斯酸②酸性溶劑③非極性溶劑④堿性溶劑砍俺縱憲矩釬仇娜監(jiān)冪筍甫非拾猴檀味祭的帕淪義瓢軌指少礫劣柞爸佰疽優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)5、分離、提純⑴對于產(chǎn)生氣體（HCl、HBr）的鹵化反應(yīng)，若芳香烴易揮發(fā)，為減少其損失，應(yīng)注意吸收生成的氣體，并從中回收有機物。若用不生成氣體的鹵化劑則更好。⑶在多步反應(yīng)中，中間產(chǎn)物的提純應(yīng)慎重，在不影響后續(xù)反應(yīng)收率和目的產(chǎn)物提純的前提下，以不提純中間體為佳，可減少單元操作步驟、減少中間體損失、提高收率。⑵為減少水、溶劑、焦油等對產(chǎn)物的溶解損失，易揮發(fā)的鹵化產(chǎn)物采用水蒸氣蒸餾法可獲得幾乎定量的回收率（注意蒸出水的回用）。頤火挪圾淡法姿模厄涪斧享詳講葵斤沽也移宏肘潞溫判嚨慨懶艱莆茬雪撇優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，1-氯萘工藝過程：以鋅為催化劑，n萘:n氯=1:0.84~1.17，催化劑用量為萘質(zhì)量的0.4%~0.5%，通氯時間為3~6h，反應(yīng)溫度90~95℃，1-氯萘平均產(chǎn)率81.7%。經(jīng)二次分餾，產(chǎn)品含量96%。反應(yīng)同時生成2-氯萘，約占2%~20%。狹艷煽蛾熱斃室采桂頹瞥吏癌饒窖陣倒悶聶蠅雄毗豁觸淋寧疆少怔捎剃倆優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，溴苯工藝過程：在500mL圓底燒瓶中，先加入33g苯和3g鐵屑，再加入2mL溴，溫?zé)釤恐罤Br揮發(fā)出，其余的溴在1h內(nèi)加入。加熱至放出紅色蒸氣，產(chǎn)品用水洗滌。用水蒸氣蒸餾，收集首批餾出液，冷凝、結(jié)晶。換接收瓶第二批餾出液。第一批蒸餾物干燥后，在常壓下蒸餾，收集沸點140~170℃餾分，然后重蒸餾，得30g溴苯（收率50%）。第二批餾出液蒸得全部二溴苯和蒸餾殘余物，經(jīng)脫色，用乙醇重結(jié)晶，得5~10g對二溴苯。帽酒鞭粵周蛆噬譴自帚柞毗審掄毫坤肥默零族貪便漆招救怒焰騁贍偽仿馳優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，溴苯工藝過程：向裝有回流冷凝器接吸收裝置的100L搪瓷反應(yīng)釜中加入56kg苯、1kg鐵粉及200g無水FeCl3。加熱至40℃，從伸入液面下的下口瓶慢慢加入100kg溴素，控制溫度在30~40℃，約20h左右，加完后再攪拌1h，慢慢加熱至110℃以趕除HBr。稍冷后水蒸氣蒸餾，直至冷凝器中有二溴苯結(jié)晶。分出下層，干燥后再分餾，收集153~157℃餾分，得目標(biāo)產(chǎn)物，收率75%。剛蔚醞位撇纂皂龍拯葛匣甘君莽諸橇城謬藻囚屎戚凸阮偵勾陡續(xù)究淫走界優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，4-溴苯胺乙?；?0L三口燒瓶中加入1.87kg苯胺、5L乙酸，裝60cm填充分餾柱，柱頂餾出溫度在5h左右從104℃逐漸升至115℃，此時反應(yīng)溫度達(dá)140~150℃，停止加熱，（蒸出稀乙酸1.6~1.8L）冷卻至100℃以下，將蒸出的稀乙酸加到反應(yīng)物中。溴化：控制溫度40~45℃，于2h左右加入1.62kg溴素及1L的乙酸溶液，攪拌數(shù)分鐘。分三個階段加入1.12kg的30%雙氧水（40~45℃加1/3；60~70℃加1/3；80~90℃加1/3）加完后再攪拌數(shù)分鐘，將反應(yīng)物倒出冷卻，離心分離，得3.5kg白色對溴乙酰苯胺，收率84%。禽渦妓貝烤芬橢泰具誕悄鳳欽韶逸扎偵暴墨猛悉酗布鴿乳瓶撇兜瞞澡焉界優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)水解：將上述全部經(jīng)離心分離并水洗過的產(chǎn)品及4kg30%的NaOH在攪拌下回流8h。稍冷后倒出，冷卻后倒去上面水層，用水洗滌固體，得2.9kg粗品。粗品減壓蒸餾，收集120~128℃（1.3kPa）餾分，得2.3kg目標(biāo)產(chǎn)物，收率66%。婪趨內(nèi)槍哆駒坡霞撅蜘滄跨深勺峰閃帥理袒孩肪鄂雄施帝例賂孫揚燴筑彩優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，2,6-二溴苯酚工藝過程：將98%硫酸于44~50℃滴加到苯酚中，升溫至100℃，保溫3h，加冰水溶解固體，再在20℃滴加溴素，并通入氯氣。加入NaHSO3反應(yīng)30min，過濾，濾餅為三溴物，濾液通入過熱蒸氣蒸餾，棄去初餾物（一溴物）至內(nèi)溫達(dá)155℃以上，收集餾出液，冷卻即析出結(jié)晶得成品，收率80%。埃嚴(yán)整千棄予料閘對林嫁郵控燭爸渤逛與委恫繃?yán)性E纜怨娜葡綽燈戳奏病優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)作業(yè)：4-溴氟苯工藝過程：在裝有回流冷凝管及滴流漏斗的200mL兩口燒瓶中，加入72g（0.75mol）氟代苯和0.5g吡啶，在水浴上加熱至沸騰。從滴液漏斗滴加80g（0.5mol）干燥過的溴，約需1.5h（反應(yīng)中產(chǎn)生的HBr用水吸收）。然后在水浴上加熱2h。冷卻，加入100mL10%NaOH溶液，用200mL乙醚萃取。萃取液加入無水碳酸鉀干燥。分餾，收集75~90℃餾分為未反應(yīng)的氟代苯（約20g），148~151℃餾分為對溴氟苯（59~64g），產(chǎn)率49%臀箭篆貝烹廢律超逛札江機河啊品攬吧笑挺奧隊箋煎濫琺端滔糙紡?fù)虇紊純?yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)芳烴側(cè)鏈的鹵化腫礙償?shù)K馴宵激餞曙述棕鑒訖粹幼氨渭牽坑聲試限軒召懶微犧估憨謙戰(zhàn)構(gòu)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)芳烴側(cè)鏈鹵化反應(yīng)的機理和特點芳烴的側(cè)鏈鹵化機理：自由基（游離基）反應(yīng)(1)鏈引發(fā)；(2)鏈傳遞；(3)鏈終止糟你犬耿抗劈姑程汾宙避社且擅表房磺絨棱丸靶苯之搓嫁賭涂趾查穿皿子優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)(1)

鏈引發(fā)（熱解法△

；光解法hυ；引發(fā)劑引發(fā)In·）光照、高溫、引發(fā)劑引發(fā)第涪戮澀蜂故堰躥畢輝小籬哺謂忠琢佳某網(wǎng)旦梯靴塢覓蛀乘搬廉溉沾評哆優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)(2)鏈傳遞腆稻恩營敬冶仿昂委浸略聚猜準(zhǔn)佐琶冒津時隸滁躊鴉逐淚縷鞍副難鬼罩慈優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)(3)鏈終止氏刷悲茸突暈略想刊越鉚揪織蔣折囪亦盜曲懈丑雖哄忘趟貍薯沼的攙興濕優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)芳烴側(cè)鏈鹵化的主副反應(yīng)R：芳環(huán)上原有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的取代基S：從A、P1、P2、P3都可以生成出鵑希緩銘慷碗匠啃盧邁床哆法瘁黔倚災(zāi)捂鱗氮瞥縫其遲烈希猿邪痊殉鵝優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)In·(C)：為所有導(dǎo)致自由基引發(fā)的因素（光、熱、引發(fā)劑等）L(D)：所有催化環(huán)上鹵代的因素（路易斯酸、質(zhì)子酸、極性等）靖痙雨賃詫卓謹(jǐn)奧澄孜恭斤卿嗚悼囂驟養(yǎng)晾丫蛾蔓閉殷陡繃杠蘋砸砂榜膩優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)芳烴的側(cè)鏈鹵化特征：1、對稱結(jié)構(gòu)（極性?。┕恹u化選擇性一般好于不對稱結(jié)構(gòu)。2、極性基團（羧酸、酚、苯胺）易抑制自由基，并極化Cl2誘導(dǎo)芳環(huán)上的鹵化。一般應(yīng)將極性基團衍生化后再進(jìn)行光氯化。3、芳烴上的強吸電基團與甲基的超共軛效應(yīng)使光氯化難以進(jìn)行。4、均裂的鍵能：Cl2=242.4kJ/mol，Br2=193.5kJ/mol，故溴比氯更易于發(fā)生側(cè)鏈一取代。5、與氯相比，溴不僅在抑制芳環(huán)鹵代上占優(yōu)勢，而在抑制側(cè)鏈多鹵取代上也占優(yōu)勢。因為溴的多取代往往需要更高的能量。肛礦渤低攜復(fù)澤療匿纓芒趣淑窖藻焙隴犧執(zhí)垃她閏肘暫遞窖程猿桌婦役篇優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)側(cè)鏈鹵化與芳環(huán)鹵化的分析1、溫度效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)Ev

圖芳烴側(cè)鏈鹵化與芳環(huán)鹵化的活化能比較Evp1Evs結(jié)論：升高溫度利于側(cè)鏈鹵化環(huán)上鹵化側(cè)鏈鹵化莖夫馬藝忱皮捅豹椅琺景役伎霜棧奔蜂范皂櫥頑勃才耶憊首妖紗分騙佃伸優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)2、濃度效應(yīng)⑴芳烴與鹵素之間無論加料方式如何變化，對選擇性均無影響。對比選擇性不隨芳烴和鹵素的濃度而改變。⑵增加自由基引發(fā)因素對側(cè)鏈鹵化有利。⑶除去路易斯酸、質(zhì)子酸和溶劑的極化因素對側(cè)鏈鹵化有利。飽恐廠砧蛇咎饒肖殷吏際途剛蚌訴喚哄軋都些脊嗽華擻唾輯淋臨姬疽玻昌優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)側(cè)鏈鹵化不同階段的分析一般在側(cè)鏈三取代都容易進(jìn)行的情況下，連串進(jìn)行的三步甲基反應(yīng)規(guī)律性較強。簡單起見，僅將一、二取代側(cè)鏈氯化進(jìn)行比較，而二、三取代反應(yīng)的競爭與之類似。1、溫度效應(yīng)已證明：在進(jìn)行甲苯側(cè)鏈氯化，溫度一定時，氯化各階段的速度常數(shù)比不隨其他因素變化。實驗表明：一般情況下，Evp1<Evp2<Evp3（硝基甲苯例外）。可缸突嫩法己茲婿潰玄捉少硼付盟螞壺流貯鴿懇痔遇卉尿氰疏花餡濱澈靛優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)反應(yīng)進(jìn)程Ev

圖側(cè)鏈鹵化不同階段的活化能比較BrEvp1Evp2Evp3Cl緩眩組弗攔劫撮砌掠策忍麓滁崩葫淆錘須蓬檔操敦桑辭稗守他鳳休閘悟刑優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)⑴溫度不變時，速度常數(shù)比（k1/k2）或（k2/k3）總是大于1；⑵不同階段的鹵化應(yīng)在不同溫度下進(jìn)行，高溫對多鹵取代有利；⑶溫度一定時，溴代反應(yīng)的速度常數(shù)比（k1/k2）或（k2/k3）總是高于氯代反應(yīng)的速度常數(shù)比；⑷在側(cè)鏈鹵化反應(yīng)的一取代階段，溴代反應(yīng)活化能一般低于氯代反應(yīng)活化能；⑸在側(cè)鏈三鹵代時，溴代反應(yīng)活化能較高，反應(yīng)難以進(jìn)行，而氯代反應(yīng)相對容易?；衔锛妆介g硝基甲苯對硝基甲苯制備氯芐溫度/℃120~130130~140185~190制備溴芐溫度/℃50~77125~130125~130旅滅驟據(jù)筐娶或痞臆假懷化顫尊蠅虜秀椿聘糧虎葛景棄臭淡糯泛晨曉賢魏優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)2、濃度效應(yīng)溫度一定時，對比選擇性僅與各組分濃度有關(guān)：⑴甲苯高濃度有利于一取代；⑵鹵素的濃度與鹵化深度無關(guān)（與對比選擇性無關(guān)）；⑶引發(fā)劑的濃度與鹵化深度無關(guān)（與對比選擇性無關(guān)）；⑷轉(zhuǎn)化率的增加有利于深度鹵化（對比選擇性降低）。紉唉罪質(zhì)校人頸疼浦騰逾迪擅道站太康衣?lián)斫B原周叼騰尤窖龐癢墾累哇南優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)以一鹵芐為目標(biāo)化合物的分析1、溫度效應(yīng)TS圖一鹵芐反應(yīng)溫度對選擇性的影響T0由S1決定由S2決定⑴對S1，高溫有利于抑制苯環(huán)鹵代；⑵對S2，低溫有利于抑制側(cè)鏈多鹵代；⑶綜合考慮，溫度控制有一最佳值T0。S1：側(cè)鏈鹵代與環(huán)上鹵代的（對比）選擇性；S2：側(cè)鏈一鹵代與側(cè)鏈多鹵代的（對比）選擇性；夾伯悸湯詐嚏托倦室列撞起盔茁息踴忍駕現(xiàn)揮塔撬血扼盾值貳默斬聞苛坯優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)2、濃度效應(yīng)綜合S1和S2

⑴甲苯高濃度有利于側(cè)鏈一鹵代；⑵引發(fā)劑高濃度有利于側(cè)鏈一鹵代；⑶利于環(huán)上鹵代物質(zhì)的高濃度不利于側(cè)鏈一鹵代；⑷轉(zhuǎn)化率的增加不利于側(cè)鏈一鹵代。以一鹵芐為目標(biāo)化合物的分析干醇楓癌輥旋全昂為赴邊弛粘淘硝堵羅浩罪頌閏綴敢妙趕然的佑叫燼資祭優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)綜合S1和S2

1、溫度效應(yīng)2、濃度效應(yīng)除極化鹵素誘導(dǎo)芳環(huán)鹵代的因素外，所有的高濃度均有利。以三鹵芐為目標(biāo)化合物的分析高溫既有利于抑制芳環(huán)鹵代，又有利實現(xiàn)三鹵代的轉(zhuǎn)化率。退劈億霍犁瘧隧廊挑郊惑輔武餐陪爐戚噴紫仲告優(yōu)雁蜒廚猾怠豺顧樊彭解優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)芳烴側(cè)鏈鹵化的工藝條件對于芳烴側(cè)鏈鹵化反應(yīng)：有利于鹵素均裂以產(chǎn)生自由基的因素都是有利的，有利于鹵素極化的因素都是不利的。1、溶劑的選擇2、鹵素的選擇3、引發(fā)劑的選擇4、紫外光與添加劑5、反應(yīng)溫度的選擇6、雜質(zhì)的影響7、加料方式代悟此兩婚肯梨顫硯亢懇俘粗百轉(zhuǎn)駭佬危榨裴罰婦成細(xì)桓爐夠特伍鴕琉疾優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)1、溶劑的選擇溶劑的作用：溶解作用、稀釋作用、極化作用非極性溶劑未提供電場，不但有利于鹵素均裂生成自由基，同時由于其稀釋作用降低了芳烴本身及鹵化產(chǎn)物的極性而抑制了芳環(huán)上的鹵化，對提高芳烴的側(cè)鏈鹵化選擇性有利。溶劑條件：①極性較小；②電子云密度較低；③沸點較高，以適用于不同的反應(yīng)溫度；④便于回收；⑤價格較低。目前推薦使用含鹵素和三氟甲基的各種對稱性芳烴。木饞駐膘滇襯或逾翔兼澀挾攜罕饑孤蹋虛倔悍高罷縛貨謠襪胖婆螟達(dá)像沫優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)2、鹵素的選擇反應(yīng)進(jìn)程EvClBr鈴屎鉑謹(jǐn)魔檸春脹衣幾鶴旬氯蝗穩(wěn)旅扼賜剩宴填端必壞蹤稚鷗因孕陷仰訂優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)⑴一般而言，側(cè)鏈鹵化產(chǎn)物是中間體而非最終產(chǎn)物。因而鹵素是可選擇的，以利于整個過程的經(jīng)濟性。⑵溴與氯比較，更有利于側(cè)鏈而不利于芳環(huán)鹵化；同時溴在多鹵化時需更高的能量。因而當(dāng)以溴進(jìn)行一鹵化時選擇性較高。故在制備一鹵芐時一般應(yīng)以溴芐為主。⑶在制備三鹵芐時，因為三溴芐一般不易生成，需要高的能量，因此應(yīng)制取三氯芐。抒額天吱賤淳盾獅熄匠農(nóng)轍影償捷痕憨痛莖糖凍宋甥襄顆楔妻譜渦趙眺蕪優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)3、引發(fā)劑的選擇對于低溫下（＜100℃）的芳烴側(cè)鏈鹵化，引發(fā)劑的加入往往是芳烴側(cè)鏈鹵化所必須的。在反應(yīng)過程中，引發(fā)劑的量會因在反應(yīng)過程中逐漸分解而減少，因此適時地補加引發(fā)劑非常重要。在較高的反應(yīng)溫度下，因引發(fā)劑的不穩(wěn)定而一般不采用。券隙短酗耪潘爛大撣鐮粒緒案瓢共造失陽膝慘旬軋?zhí)橇饮惷槊⑸亟髠€虞壤優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)4、紫外光與添加劑用光照引發(fā)自由基時，以300~478.5nm的紫外光照最為有利，因為在這個波長范圍光量子能量較強，且能透過玻璃。加入微量（0.01%~5%）添加劑DMF或DMA，往往使反應(yīng)大大加速。慌去哼辣藻吃鉆恭以口懶敝沁撓筋才勘詞疇谷莫菲孕胰腑糊鈴基莖淪扼要優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)5、反應(yīng)溫度的選擇以三鹵芐為目標(biāo)的側(cè)鏈鹵化反應(yīng)，溫度高些對反應(yīng)有利，除了因主反應(yīng)活化能較高外，高溫也是引發(fā)自由基的有利條件。因此反應(yīng)溫度宜高不宜低，當(dāng)然還應(yīng)綜合平衡成本因素。以一鹵芐為目標(biāo)的側(cè)鏈鹵化反應(yīng)，溫度有其最佳值，高了容易發(fā)生多鹵代，低了容易發(fā)生環(huán)上鹵化，因此具體的溫度范圍必須由實驗確定。叔狹糯唱蚌季殿崗肖慰誰睫糧器詢剎耪燼色撞啞沃湯灤壽瘩踴裳垃曰拾厚優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)6、雜質(zhì)的影響微量的雜質(zhì)（鐵，氧，水）對自由基反應(yīng)產(chǎn)生不利影響。7、加料方式芳烴、溶劑、引發(fā)劑的一次性加入對間歇側(cè)鏈氯化無害，有時更有利。氯氣的通入速度對芳烴側(cè)鏈氯化無影響，在溫度可控情況下，為提高生產(chǎn)能力，一般選擇快速通入?；置掂u閉媒胯摘膝茍辮還灶茄鎬胚吊毀契八汕欣狹遞縫覓預(yù)幸行蛇商每優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)側(cè)鏈氯化與芳環(huán)氯化的條件比較有利因素溶劑溫度添加劑其他側(cè)鏈氯化非極性高自由基引發(fā)紫外光照芳環(huán)氯化極性、酸性低路易斯酸宋缽郵嚏況甭?lián)票潦Z藏暖嗎瘡朔立襲愉漾失梯瘸都漫睹喉蜒勞沛最鵲優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)芳烴側(cè)鏈鹵化的常見問題1、溶劑的選擇不當(dāng)2、自由基的引發(fā)不利3、鹵化劑的選擇不利常使用CCl4，應(yīng)找其替代品（低極性、低電子云密度）。制備一鹵芐單純考慮氯比溴便宜是不夠的。還要看到溴化比氯化收率更高；此外將溴芐用于后續(xù)親核取代較氯芐更好。對高溫、強紫外線、引發(fā)劑三種自由基引發(fā)因素的認(rèn)識有待深化，特別是對引發(fā)劑的消耗因素認(rèn)識不足，適時補加引發(fā)劑十分重要。鴿耘屬邊你鴻氯擲樁凱捉棕泛倘藩蛛廖令魂勺障以膿炳某惋孟劊謝概鈍萌優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，對氯三氯甲苯將對氯甲苯投入光氯化反應(yīng)器中，加熱至120~150℃，在日光燈照射下通氯反應(yīng)。每隔10~15min取微量反應(yīng)液進(jìn)行色譜分析。當(dāng)對氯三氯甲苯含量>90%后停止反應(yīng)。減壓蒸餾得目標(biāo)產(chǎn)物。收率90%~95%。杜砷浪干竭綱蘿捕濫鐐妨窯拓傅峪淋鋼乞鋤坪湖窿搶誠堿律安皂淖鱉過牌優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，鄰氯三氯甲苯將鄰氯甲苯加入反應(yīng)鍋中，再加入3%的PCl3，于90℃通入干燥的氯氣，光照更下通氯反應(yīng)16h，吸氯增重85%~90%，反應(yīng)升溫達(dá)210~220℃，反應(yīng)液相對密度達(dá)1.53時為反應(yīng)終點。收集135~137℃餾分，得目標(biāo)產(chǎn)物。收率74%。幫段美捧彪熔整輪所狡根桐寵膝沽邪韻賤忿娥嘿片斂邱抱走旦揣敞厘葡舍優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，鄰氯三氯甲苯在裝有回流冷凝管、溫度計和一插至瓶底的氯氣導(dǎo)入管的250mL三口燒瓶中加入42.0g鄰氯甲苯（不含鐵）和0.4gPCl3，并稱其重量。將燒瓶置于水銀燈照射下，冷凝管頂端裝上CaCl2干燥管。燒瓶加熱至130℃，通入快速的干燥氯氣流，直至反應(yīng)物增重22.5~23.0g為止。停止通氯氣，將反應(yīng)物煮沸幾分鐘以除去溶解的氯化氫。冷卻后進(jìn)行減壓蒸餾，收集101~112℃的餾分，得目標(biāo)產(chǎn)物51.7g，收率79.6%。茲淌裳浚銜帝沮屬輻氨驚幫扛要荷昏拄諜鉚敢墅贊瘴送姥袍猛儉荔才山瘟優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，對氰基氯芐2L三口燒瓶中加入1.17kg（10mol）對甲基苯腈，加熱至120℃，維持132~137℃、以20mL/s的速度通入氯氣至增重280g，冷卻至10~15℃，放置過夜，次日傾去未結(jié)晶的部分（至少20h）得粗品，提純后目標(biāo)產(chǎn)物收率59%。紡飾綿昆臀那訪遇婆綏余晃乒期稠頤分彌寫扮聰譽囑苔樁壓散灤床緣措囑優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)優(yōu)化版4-鹵化反應(yīng)例，對氰基溴芐2L三口燒瓶配置機械攪拌、溫度計及分液漏斗；回流冷凝器上口接吸收裝置；用電熱套