烴分子中的氫原子被鹵素(氟、氯、溴、碘)取代後生成的化合物。

  命名 根據取代鹵素的不同,分別稱為氟代烴、氯代烴、溴代烴和碘代烴,也可根據分子中鹵素原子的多少分為一鹵代烴、二鹵代烴和多鹵代烴;也可根據烴基的不同,分為飽和鹵代烴、不飽和鹵代烴和芳香鹵代烴等。此外,還可根據與鹵原子直接相連碳原子的不同,分為一級鹵代烴RCH2>X、二級鹵代烴R2CHX和三級鹵代烴R3CX。

  物理性質 基本上與烴相似。低級的是氣體或液體,高級的是固體。它們的沸點隨分子中碳原子和鹵素原子數目的增加(氟代烴除外)和鹵素原子序數的增大而升高。一氟代烴和一氯代烴一般比水輕,溴代烴、碘代烴及多鹵代烴比水重。一些鹵代烴的沸點和相對密度見表。絕大多數鹵代烴不溶於水或在水中溶解度很小,但它們能溶於很多有機溶劑,有些可以直接作為溶劑使用。鹵代烴大都具有一種特殊氣味,多鹵代烴一般都難燃或不燃。

一些鹵代烴的沸點和相對密度

  化學性質 鹵代烴是一類重要的有機合成中間體,是許多有機合成的起始原料,它能發生許多化學反應,如取代反應、消除反應等。鹵代烷中的鹵素容易被許多親核試劑(Nu)如─OH、─OR、─CN、NH3H2NR取代,生成相應的醇、醚、腈、胺等化合物,一般反應式可寫為:

 R─X+:Nu-─→R─Nu+:X-

碘代烷最容易發生取代反應,溴代烷次之,氯代烷又次之,芳基和乙烯基鹵代物由於碳-鹵鍵連接較為牢固,很難發生類似反應。

  鹵代烴可以發生消除反應,在堿的作用下脫去鹵化氫生成碳-碳雙鍵或碳-碳叁鍵:

  

鄰二鹵化合物除可以進行脫鹵化氫的反應外,在鋅粉(或鎳粉)作用下還可發生脫鹵反應生成烯烴。此外,某些鹵代烴在強堿的作用下,能夠發生α-消除,從而產生卡賓。例如,氯仿與叔丁醇鉀反應,產生二氯卡賓等:

  

鹵代烴能與某些金屬作用,生成金屬有機化合物,例如與鋰、鎂等反應,生成有機鋰、有機鎂化合物,它們都是有機合成中極重要的試劑,其中鎂試劑稱為格利雅試劑:

  

  制法 簡單的鹵代烴,如氯(代)甲烷、二氯甲烷等,多是在高溫或光照條件下由烷烴直接鹵化制得。結構復雜的鹵代烴則多由相應的醇或不飽和烴制得。

  應用 許多鹵代烴可用作滅火劑(如四氯化碳)、冷凍劑(如氟利昂)、麻醉劑(如氯仿,現已不使用)、殺蟲劑(如六六六,現已禁用),以及高分子工業的原料(如氯乙烯、四氟乙烯)。

  毒性 鹵素是強毒性基,鹵代烴一般比母體烴類的毒性大。鹵代烴經皮膚吸收後,侵犯神經中樞或作用於內臟器官,引起中毒。一般來說,碘代烴毒性最大,溴代烴、氯代烴、氟代烴毒性依次降低。低級鹵代烴比高級鹵代烴毒性強;飽和鹵代烴比不飽和鹵代烴毒性強;多鹵代烴比含鹵素少的鹵代烴毒性強。使用鹵代烴的工作場所應保持良好的通風。