脱卤反应

脱卤反应

脱卤反应是化學反應中的一種，是指化合物中移除卤化氢的消除反应，一般會和烯烃有關，但也有其他的應用。

脱卤反应的逆反應是氫鹵化反應。

鹵代烷的脱卤反应

一般而言，脱卤反应會用烷基卤化物為反應物。烷基卤化物需要可以形成烯，因此若鹵素所在碳原子鄰近的碳原子沒有C–H，就不適合進行脱卤反应。芳香基的卤化物也不適合。在和強鹼作用時，氯苯脱卤後，會先形成苯炔中間體，之後會變成苯酚。

鹼促進的烯烴反應

許多烷基卤化物和強鹼反應時會變成對應的烯類，這稱為β-消除反应，是一種消除反应。以下是一些這類的反應：

$\begin{array}{cc}\underset{\mathrm{E}\mathrm{t}\mathrm{h}\mathrm{y}\mathrm{l}\mathrm{C}\mathrm{h}\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{d}\mathrm{e}}{{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{\mathrm{\beta }}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}\mathrm{\beta }}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{\mathrm{\alpha }}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}\mathrm{\alpha }}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{l}}+\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}& ⟶\underset{\mathrm{E}\mathrm{t}\mathrm{h}\mathrm{y}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{e}}{\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2=\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2}+\text{KCl}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\\ \underset{1\text{-}\mathrm{C}\mathrm{h}\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{p}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{p}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{e}}{\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{l}}+\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}& ⟶\underset{\mathrm{P}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{e}}{\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2}+\text{KCl}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\\ \underset{2\text{-}\mathrm{C}\mathrm{h}\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{p}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{p}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{e}}{\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3}+\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}& ⟶\underset{\mathrm{P}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{e}}{\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2}+\text{KCl}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\end{array}$

此處氯乙烷和氫氧化鉀（多半是溶在乙醇之類的溶劑中）反應，形成乙烯。而1-氯丙烷和2-氯丙烷會形成丙烯。

查依采夫规则可以用來預測這類反應的区域选择性。

一般來說，卤代烷烃和氫氧化鉀的反應可以透過OH⁻（強力的，不受阻礙的亲核体）和S_N2 亲核取代反应競爭。不過一般來說醇類會是次要產物。脱卤反应一般會用強鹼，像是叔丁醇钾（K⁺ [CH₃]₃CO⁻）。

鹼促進的炔烴反應

Template:Link-en卤化物和強鹼反應後會形成炔烴。

熱裂解

在化工應用上，不會使用鹼促進的脱卤反应，因為產生的鹽類處理上會是問題。化工應用會用熱裂解的脱卤反应。像1,2-二氯乙烷加熱，形成氯乙烯就是一個例子：

CH₂Cl-CH₂Cl → CH₂=CHCl + HCl

而產生的氯化氫可以用在Template:Link-en反應中。

在製備氟烯烴以及氫氟烯烴時，會使用熱裂解的脫氟反應。像是用1,1,2,3,3,3-六氟丙烷製備Template:Link-en就是這類的例子：

CF₂HCH(F)CF₃ → CHF=C(F)CF₃ + HF

其他的脱卤反应

環氧化物

Template:Link-en是化學式為R(HO)CH-CH(Cl)R'的化合物，在脱卤反应後會形成環氧化物。在工業上使用此反應每年從1-氯-2-丙醇製備上百萬噸的环氧丙烷：

CH₃CH(OH)CH₂Cl + KOH → CH₃CH(O)CH₂ + H₂O + KCl

异腈化物

Hofmann异腈合成是用氯仿和一級胺的反應來合成异腈，其中有三個脱卤反应。第一個脱卤反应是形成二氯卡宾：

KOH + CHCl₃ → KCl + H₂O + CCl₂

之後有二個有鹼參與的脱卤反应，最後合成异腈。

配合物

脱卤反应不是只限於有機化學。一些金屬有機配合物也可以脫去卤化氫，可能是自發反應、Template:Link-en，或是因為Template:Link-en，配合像氫氧化鉀等固態鹼所產生。

例如有些盐類中，其酸性的陽離子和卤素金属陰離子之間形成氢键，就會有有逆的脱卤反应：

[B–H]⁺···[X–ML_n]⁻ ⇌ [B–ML_n] + HX

其中B是鹼性配體（例如吡啶），X是鹵素（氯或是溴），M是鈷、銅、鋅、鈀、鉑等金屬，L_n；則是Template:Link-en。

外部連結

• Dehydrohalogenation Template:Wayback