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取代反应是烷烃的重要化学性质,而取代反应中,重点为卤素的卤代反应。该反应为自由基机理，也就是说在反应的过程中, 有自由基的参与贯穿于始终。

机理分三个阶段:

1、链引发

  在这个过程中,卤素在高温或光照条件下,会发生共价键的均裂,从而生成两个自由基(卤素原子)。这是整个反应的开始阶段,也可称之为前提条件，有了这个，反应可继续发生。

2、链增长

  第一步反应所产生的自由基非常活泼,在体系中如果有甲烷等烷烃存在时,烷烃分子中的氢可被活泼的自由基所取代,从而生成烷基自由基和卤化氢。生成的烷基自由基如果去夺取卤素中的卤原子,则生成卤代烃; 依此不停的反应下去,可以得到一系列不同的化合物。

3、链终止.

  这个阶段是自由基反应的结束阶段，也就是自由基的泯灭或消失。这有两种可能，不管哪种可能，依据的都是自由基与自由基之间的结合,会造成自由基的消失。这个过程中会生成一些我们可能意想不到的产物,也是很多人可能糊涂的地方。凡是在链增长阶段所产生的自由基,他们自己相互之间,或与其他的自由基之间都有可能会结合,从而可以得到乙烷、丁烷等一系列看似不可能的产物。