脫鹵反應

脫鹵反應是化學反應中的一種，是指化合物中移除鹵化氫的消除反應，一般會和烯烴有關，但也有其他的應用。

脫鹵反應

脫鹵反應的逆反應是氫鹵化反應。

鹵代烷的脫鹵反應

一般而言，脫鹵反應會用烷基鹵化物為反應物。烷基鹵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，就不適合進行脫鹵反應。芳香基的鹵化物也不適合。在和強鹼作用時，氯苯脫鹵後，會先形成苯炔中間體，之後會變成苯酚。

鹼促進的烯烴反應

許多烷基鹵化物和強鹼反應時會變成對應的烯類^[1]，這稱為β-消除反應，是一種消除反應。以下是一些這類的反應：

${\displaystyle {\begin{aligned}{\ce {{\underset {Ethyl Chloride}{^{\beta}CH3-^{\alpha}CH2Cl}}+ KOH}}\ &{\ce {-> {\underset {Ethylene}{CH2=CH2}}+ {KCl}+ H2O}}\\{\ce {{\underset {1-Chloropropane}{CH3-CH2-CH2Cl}}+ KOH}}\ &{\ce {-> {\underset {Propene}{CH3-CH=CH2}}+ {KCl}+ H2O}}\\{\ce {{\underset {2-Chloropropane}{CH3-CHCl-CH3}}+ KOH}}\ &{\ce {-> {\underset {Propene}{CH3-CH=CH2}}+ {KCl}+ H2O}}\end{aligned}}}$

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。

查依采夫規則可以用來預測這類反應的區域選擇性。

一般來說，鹵代烷烴和氫氧化鉀的反應可以透過OH⁻（強力的，不受阻礙的親核體）和S_N2 親核取代反應競爭。不過一般來說醇類會是次要產物。脫鹵反應一般會用強鹼，像是叔丁醇鉀（K⁺ [CH₃]₃CO⁻）。

鹼促進的炔烴反應

相鄰（英語：Vicinal_(chemistry)）鹵化物和強鹼反應後會形成炔烴^[2]。

熱裂解

在化工應用上，不會使用鹼促進的脫鹵反應，因為產生的鹽類處理上會是問題。化工應用會用熱裂解的脫鹵反應。像1,2-二氯乙烷加熱，形成氯乙烯就是一個例子^[3]：

CH₂Cl-CH₂Cl → CH₂=CHCl + HCl

而產生的氯化氫可以用在氧氯化（英語：oxychlorination）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1,2,3,3,3-五氟丙烯（英語：1,2,3,3,3-Pentafluoropropene）就是這類的例子：

CF₂HCH(F)CF₃ → CHF=C(F)CF₃ + HF

其他的脫鹵反應

環氧化物

氯醇（英語：Chlorohydrin）是化學式為R(HO)CH-CH(Cl)R'的化合物，在脫鹵反應後會形成環氧化物。在工業上使用此反應每年從1-氯-2-丙醇製備上百萬噸的環氧丙烷^[4]：

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

異腈化物

Hofmann異腈合成是用氯仿和一級胺的反應來合成異腈，其中有三個脫鹵反應。第一個脫鹵反應是形成二氯卡賓：

KOH + CHCl₃ → KCl + H₂O + CCl₂

之後有二個有鹼參與的脫鹵反應，最後合成異腈^[5]。

配合物

脫鹵反應不是只限於有機化學。一些金屬有機配合物也可以脫去鹵化氫^[6]，可能是自發反應^[7]、高溫分解（英語：Thermal decomposition），或是因為機械力化學（英語：Mechanochemistry），配合像氫氧化鉀等固態鹼所產生^[8]。

例如有些鹽類中，其酸性的陽離子和鹵素金屬陰離子之間形成氫鍵，就會有有逆的脫鹵反應^[6]：

[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；則是旁觀配體（英語：spectator ligand）。

參考資料

1. March, Jerry, Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure 3rd, New York: Wiley, 1985, ISBN 0-471-85472-7
2. A. Le Coq and A. Gorgues. Alkyness via Phase Transfer-Catalyzed Dehydrohalogenation: Propiolaldehyde Diethyl Acetal. Organic Syntheses. 1979, 59: 10. doi:10.15227/orgsyn.059.0010.
3. M. Rossberg et al. "Chlorinated Hydrocarbons" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a06_233.pub2
4. Nijhuis, T. Alexander; Makkee, Michiel; Moulijn, Jacob A.; Weckhuysen, Bert M. "The Production of Propene Oxide: Catalytic Processes and Recent Developments" Industrial & Engineering Chemistry Research 2006, volume 45, 3447-3459. doi:10.1021/ie0513090
5. Gokel, G.W.; Widera, R.P.; Weber, W.P. Phase-transfer Hofmann carbylamine reaction: tert-butyl isocyanide. Organic Syntheses. 1988, 55: 232. doi:10.15227/orgsyn.055.0096.
6. Martí-Rujas, Javier; Guo, Fang. Dehydrohalogenation reactions in second-sphere coordination complexes. Dalton Trans. 2021, 50 (34): 11665–11680. PMID 34323900. S2CID 236496267. doi:10.1039/D1DT02099D.
7. Mínguez Espallargas, Guillermo; Brammer, Lee; van de Streek, Jacco; Shankland, Kenneth; Florence, Alastair J.; Adams, Harry. Reversible Extrusion and Uptake of HCl Molecules by Crystalline Solids Involving Coordination Bond Cleavage and Formation. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128 (30): 9584–9585. PMID 16866484. doi:10.1021/ja0625733.
8. James, Stuart L.; Adams, Christopher J.; Bolm, Carsten; Braga, Dario; Collier, Paul; Friščić, Tomislav; Grepioni, Fabrizia; Harris, Kenneth D. M.; Hyett, Geoff; Jones, William; Krebs, Anke; Mack, James; Maini, Lucia; Orpen, A. Guy; Parkin, Ivan P.; Shearouse, William C.; Steed, Jonathan W.; Waddell, Daniel C. Mechanochemistry: opportunities for new and cleaner synthesis (PDF). Chem. Soc. Rev. 2012, 41 (1): 413–447. PMID 21892512. doi:10.1039/C1CS15171A.

外部連結

• Dehydrohalogenation （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）