卤代烷烃和卤代芳烃——定义、分类、用途、效果

卤代烷和卤代芳烃是一个或多个氢原子被卤原子取代的烃。卤代烷烃和卤代芳烃的主要区别在于前者由开链烃（烷烃）形成，而后者由芳烃衍生。

卤代烷烃通常称为卤代烷，而卤代芳烃则称为芳基卤化物。在这些物质中可以找到多个卤素原子。通常，卤原子与卤代烷中的 sp ³杂化碳原子相连，而 sp2 杂化碳原子与卤代芳烃相连。 CX 键中碳原子的杂化状态的变化是这两个家族不同性质的原因。由于卤素的存在，卤代烷烃和卤代芳烃比母体烷烃和芳族化合物更具化学反应性。这些化学品也有多种医疗应用。

卤代烷和卤代芳烃的分类

它们可以分类如下：

1. 烷基或芳基卤化物分子上的卤素原子数。
2. 碳原子类型
3. 碳原子与卤素原子的杂化。

卤代烷烃和卤代芳烃根据烷基或芳基卤化物分子上的卤素原子数分为两类：

1. 单卤代烷烃和单卤代芳烃：这些是只有一个卤原子的分子。
2. 聚卤代烷和聚卤代烷：这些是包含两个或多个卤原子的分子。这些进一步分为以下三种类型：
   1. 二卤代烷和二卤代芳烃：这些化合物含有两种卤素。
   2. 三卤代烷和三卤代烃：这些化合物含有三种卤素。
   3. 四卤代烷和四卤代芳烃：这些化合物含有四种卤素。

二卤代烷

三卤代烷烃

碳原子可根据其化学成分分为三类：

1. 伯烷基卤化物：卤素原子与伯碳原子相连。
2. 仲烷基卤化物：与仲碳原子相连的卤素原子。
3. 叔烷基卤化物：与叔碳原子连接的卤原子。

卤代烷烃和卤代芳烃根据与卤素键合的碳原子的杂化程度分为两类。

• 卤素与sp3杂化碳的结合：在此基础上，烷基卤和芳基卤可分为三种类型：
  1. 卤代烷：与烷基链相连的卤素称为卤代烷。
  2. 烯丙基卤化物：与 C=C 旁边的 sp ³杂化碳相连的卤素。
  3. 苄基卤化物：卤素通过 sp ³杂化碳与苯环相连。

烷基卤化物

烯丙基卤化物

• 卤素与sp ²杂化碳的结合：在此基础上，卤代烷和卤代芳基可分为三种：
  1. 卤乙烯是与 sp ²杂化碳键合的卤素。
  2. 芳基卤化物是具有与 sp ²杂化碳相连的卤素的芳环。

卤乙烯

卤代烷和卤代芳烃的用途

这些化学品具有多种有用的应用，如下所述。

1. 因为这些有机化合物可以溶解非极性物质，所以它们被用作溶剂。
2. 许多烷基和芳基卤化物用于医学。一个这样的例子是用于治疗伤寒的抗生素氯霉素。
3. 另一个例子是氯喹，它在治疗疟疾方面非常有效。
4. 二氯二苯基三氯乙烷（俗称滴滴涕）是一种杀虫剂。
5. 一些卤代烷和卤代芳烃对环境有负面影响，被归类为污染物。一个这样的例子是含氯氟烃（或 CFC），它有助于消耗臭氧层，保护地球免受危险的太阳辐射。

环境影响

这些化学品广泛用于商业应用。然而，卤化碳与对生态系统产生负面影响的主要污染物和毒物有关。例如，CFC（氯氟烃）是众所周知的导致大气中臭氧消耗的因素。溴甲烷是另一种备受争议的熏蒸剂，它与许多负面环境影响有关。由于它们的破坏性影响，这些化学物质一再被证明对环境构成严重危害。然而，其他化学品，如甲基碘，对环境没有消耗臭氧层的影响。此外，该分子已被 USEPA（美国环境保护署）指定为非臭氧层消耗剂。

示例问题

问题一：卤代烷和卤代芳烃有什么区别？

回答：

Haloalkanes are chemicals created when hydrogen atoms in aliphatic hydrocarbons (alkanes) are replaced by halogen atoms. The compounds generated when hydrogen atoms linked to benzene rings are replaced by halogen atoms are known as haloarenes.

问题 2：哪个是卤代芳烃的例子？

回答：

Haloarenes are chemicals that are generated when hydrogen atoms linked to benzene rings are replaced by halogen atoms. Chlorobenzene, bromobenzene, iodobenzene, 2-Chlorotoluene, and other haloarenes are examples.

问题3：卤代芳烃的用途是什么？

回答：

DDT, Picric acid, Phenol, and other chemicals containing haloarenes were developed. DDT was employed as an insecticide to kill anopheles mosquitos that spread malaria, but it was prohibited in 1973 due to its toxicity. Picric acid is used in the manufacture of explosives, matches, electric batteries, coloured glass making, and dye synthesis. Phenol is a chemical that is used to make nylon and other synthetic textiles.

问题4：什么是卤代烷反应？

回答：

Grignard reagents are formed when haloalkanes react with magnesium metal in the presence of fully anhydrous ether to generate organomagnesium halide. In the presence of an aqueous alkali solution or a moist silver oxide solution, haloalkane undergoes a nucleophilic substitution process, forming alcohols.