1、第28講 鹵代烴和重要的有機反應類型,一、溴乙烷 1分子結(jié)構(gòu),2物理性質(zhì) 通常情況下，溴乙烷為無色液體，沸點38.4，密度比水大，不溶于水。 3化學性質(zhì) 由于受到官能團溴原子(Br)的影響，溴乙烷的化學性質(zhì)比乙烷活潑，既可發(fā)生水解反應，又可發(fā)生消去反應。 (1)水解反應 CH3CH2BrHOH CH3CH2OHHBr (或CH3CH2BrKOH CH3CH2OHKBr)。,溴乙烷的水解反應是OH取代了溴乙烷分子中的溴原子，因此，該反應屬于取代反應。 (2)消去反應：有機物在一定條件下，從一個有機化合物分子中脫去一個或幾個小分子生成不飽和化合物(含雙鍵或叁鍵)的反應叫做消去反應。 溴乙烷在強堿的

2、醇溶液中會發(fā)生反應，分子內(nèi)脫去一個小分子HBr生成不飽和的烯烴。,溴乙烷與氫氧化鈉無論是發(fā)生取代反應還是消去反應，都有NaBr生成，可用AgNO3溶液檢驗該物質(zhì)的存在。由于AgNO3溶液能與NaOH發(fā)生反應，因此在加入AgNO3溶液之前應先加入HNO3溶液將溶液調(diào)至酸性。,二、鹵代烴 1結(jié)構(gòu)特點 烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后形成的化合物稱為鹵代烴，故鹵素原子是鹵代烴的官能團。 2分類,3物理通性 (1)溶解性：所有的鹵代烴都不溶于水，可溶于有機溶劑。 (2)熔、沸點：一鹵代烴同系物的沸點隨著碳原子數(shù)的增多而升高，常溫下，除低級鹵代烴如CH3Cl、CH3Br、C2H5Cl及CH2CHCl為氣

3、體外，大多為液體或固體。 鹵代烴中，當烴基相同時，氯代物的沸點最低，密度最??；碘代物沸點最高，密度最大。鹵素相同時，其沸點隨烴基的增大而增高，密度則減小。,4化學通性 由于鹵素原子的非金屬性比碳強，所以CX之間的共用電子對偏向鹵素原子，形成一個極性較強的極性鍵，鹵素原子易被其他原子或原子團所取代。鹵代烴與溴乙烷的化學性質(zhì)相似，在一定條件下能發(fā)生水解反應和消去反應。 (1)消去反應 從鹵代烴分子中相鄰的兩個碳原子上脫去一個鹵代氫小分子，可表示為：,(2)水解反應(取代反應) RXNaOH ROHNaX 水解反應的特征是有水參加，常為可逆反應，為了加速反應，通常將鹵代烴與強堿溶液混合后一起加熱。水

4、解反應的本質(zhì)是取代反應，所有的鹵代烴都可以發(fā)生水解反應。,(3)鹵代烴發(fā)生消去反應的規(guī)律 從分子結(jié)構(gòu)來看，鹵代烴要發(fā)生消去反應應具備的條件是和鹵原子相連的碳原子(碳原子)的相鄰碳原子(碳原子)上有氫原子，如下列情況下的鹵代烴不能發(fā)生消去反應： 只含一個碳原子的鹵代烴不能發(fā)生消去反應，如：CH3Br；,5氟氯烴(氟利昂)對環(huán)境的影響 (1)氟氯烴破壞臭氧層的原理 氟氯烴在平流層中受紫外線照射產(chǎn)生Cl原子。 Cl原子可引發(fā)損耗臭氧的循環(huán)反應ClO3ClOO2，ClOOClO2，總的反應式：O3O 2O2。 實際上氯原子起了催化作用。 (2)臭氧層被破壞的后果 臭氧層被破壞，會使更多的紫外線照射到地

5、面，會危害地球上的人類、動物和植物，造成全球性的氣溫變化。,(1)關(guān)于鹵代烴，重點強化水解反應和消去反應，注意兩者反應條件的區(qū)別，這兩個反應在有機合成和推斷中應用廣泛。 (2)鹵原子的檢驗方法 實驗原理：RXNaOH ROHNaX、HNO3NaOH=NaNO3H2O、AgNO3NaX=AgXNaNO3。若鹵化銀沉淀的顏色為白色，則鹵原子為氯；若鹵化銀沉淀的顏色為淺黃色，則鹵原子為溴；若鹵化銀沉淀的顏色為黃色，則鹵原子為碘。 實驗步驟：取少量鹵代烴加入NaOH溶液加熱煮沸冷卻加入稀HNO3酸化加入AgNO3溶液。,三、鹵代烴在有機合成中的作用,在有機合成反應中，鹵代烴是聯(lián)系烴和烴的衍生物之間的一

6、座橋梁，是有機合成中引入官能團的“中轉(zhuǎn)站”。,有機合成的難點是官能團的引入。因此在有機合成中需要引進官能團時，首先需要考慮到鹵代烴。如以乙醇為原料合成乙二醇，關(guān)鍵是碳碳雙鍵的形成，根據(jù)順推和逆推可選擇如下最佳合成路線：,1引入方法 鹵素原子的引入是改變分子性能的第一步反應，在有機合成和有機推斷中起著橋梁作用。 在烴分子中引入一個X原子有以下兩種途徑： (1)烴與鹵素單質(zhì)的取代反應,2所有鹵代烴都可發(fā)生水解反應。 3鹵代烴發(fā)生消去反應和取代反應的外界條件不同。在醇和強堿存在的條件下發(fā)生消去反應，在水和強堿存在的條件下發(fā)生取代反應。,四、重要有機反應類型及判斷 1重要有機反應類型 有機四大基本反應

7、類型： ：取代反應（鹵代反應、酯化反應、水解反應、其他反應） ：加成反應 ：消去反應 ：聚合反應（加聚反應、縮聚反應）,2.有機反應類型的判斷 (1)根據(jù)有機物斷鍵方式判斷 根據(jù)有機化學反應概念確定斷鍵方式，如取代反應：RXABRAXB；加成反應一定是斷裂雙鍵或叁鍵，斷鍵原子形成單鍵。 (2)根據(jù)試劑和條件判斷 根據(jù)常見有機試劑和反應條件，可以推斷有機物結(jié)構(gòu)特點和反應類型，常見試劑、反應條件與反應類型關(guān)系如表所示：,除此之外還要注意下面兩個反應類型： 1裂化反應：在一定條件下，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的長鏈烴，斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的短鏈烴的反應。裂化屬于化學過程。如C16H34C8H1

8、8C8H16，深度裂化叫裂解。 2顏色反應(顯色反應)：(1)苯酚溶液滴加氯化鐵溶液顯紫色。 (2)淀粉溶液加碘水顯藍色。 (3)蛋白質(zhì)(分子中含苯環(huán)的)加濃硝酸顯黃色。,對鹵代烴性質(zhì)的考查,【典例1】 能發(fā)生消去反應，生成物中存在同分異構(gòu)體的是(),B,點撥：本題主要考查鹵代烴的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系。重點是鹵代烴發(fā)生消去反應必須具備的條件，即主鏈碳原子至少為2個，且與鹵素原子相連碳原子的鄰近碳原子上必須有氫原子。,【遷移訓練1】在有機反應中，反應物相同而條件不同可得到不同的主產(chǎn)物。下式中R代表烴基，副產(chǎn)物均已略去。,寫出實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)變的各步反應的化學方程式，特別注意要寫明反應條件。 (1)由CH

9、3CH2CH2CH2Br分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)?CH3CH2CHBrCH3。,答案：(CH3)2CH=CHCH2HBr (CH3)2CHCH2CH2Br (CH3)2CHCH2CH2BrH2O (CH3)2CHCH2CH2OHHBr,(2)由(CH3)2CHCH=CH2分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)?(CH3)2CHCH2CH2OH。,【解析】 (1)這是Br原子從1號碳位移到2號碳位上的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。由于兩者都是飽和的有機物，又不能發(fā)生取代直接完成其轉(zhuǎn)化，所以必須先進行消去反應，使鹵代烴變成烯烴，然后烯烴再和HBr加成。只要找到適當?shù)臈l件，Br可以加成到2號碳位上，這也是這類問題的解題規(guī)律。 (2)如果烯烴與水直接發(fā)

10、生加成，可以生成醇，但羥基的位置不能確定，因而無法一步完成這一變化，同時也不符合題目要用兩步反應完成這一轉(zhuǎn)化的要求。所以，烯烴只能先與HBr加成，使Br原子加成在1號碳位上，再與水溶液發(fā)生水解反應，使羥基取代溴原子。,【典例2】 要檢驗某溴代烷中的溴原子，下列實驗方法一定正確的是() A加入氯水振蕩，觀察水層是否有橙紅色出現(xiàn) B滴入AgNO3溶液，再加入稀鹽酸呈酸性，觀察有無淺黃色沉淀生成 C加入NaOH溶液，共熱，然后加入稀HNO3酸化，再滴入AgNO3溶液，觀察有無淺黃色沉淀生成 D加入NaOH醇溶液，共熱，然后加入稀HNO3酸化，再滴入AgNO3溶液，觀察有無淺黃色沉淀生成,檢驗鹵代烴分

11、子中鹵素的方法,C,【解析】鹵代烴是共價化合物，是非電解質(zhì)，在水中不能電離出鹵素離子，故在進行鹵素原子檢驗時，必須先將鹵代烴水解，生成鹵素離子再進行檢驗。 因此A、B項所加的氯水、鹽酸不能與溴代烷反應生成Br。 D項，并不是所有的鹵代烴都能發(fā)生消去反應，如CH3Cl、(CH3)3CCH2Br都不能發(fā)生消去反應，所以用消去反應去檢驗鹵代烴中的鹵原子，并不一定正確。,點撥: 鹵代烴中鹵素原子的檢驗以及與NaOH在不同溶劑中反應類型的探究一直是有機實驗中重點考查的內(nèi)容，過量的反應物NaOH會與AgNO3反應、與Br2反應，對鹵素原子和不飽和烴的檢驗都有干擾，應在檢驗之前將溶液調(diào)至酸性。與之相反，蔗糖

12、、淀粉的水解是在稀硫酸中進行的，而產(chǎn)物葡萄糖需在堿性條件下用銀氨溶液或新制氫氧化銅檢驗，檢驗之前需將溶液調(diào)至堿性。,【遷移訓練2】(2010江蘇鹽城中學)二英是公認最危險的致癌物質(zhì)之一，是兩大類芳香族化合物二苯并二英和二苯并呋喃的多氯代衍生物的總稱，其代表物如下：,2,3,7,8四氯二苯并二英2,3,7,8四氯二苯并呋喃 下列有關(guān)敘述中不正確的是( ) A二英與氟利昂等均屬于純凈物 B2,3,7,8四氯二苯并二英的分子中所有原子可能在一個平面上 C2,3,7,8四氯二苯并二英與2,3,7,8四氯二苯并呋喃屬于同系物 D1mol 2,3,7,8四氯二苯并二英在適宜條件下可與8mol NaOH反應

13、,AC,【解析】二英和氟利昂均含多種化學成分，屬于混合物； 苯環(huán)上各原子均處于同一平面上，故2,3,7,8四氯二苯并二英分子中所有原子可能在一個平面上； 同系物是指結(jié)構(gòu)相似，且組成上相差一個或若干個“CH2”基團的化合物的互稱，2,3,7,8四氯二苯并二英與2,3,7,8四氯二苯并呋喃分子組成上并不相差若干個“CH2”； 2,3,7,8四氯二苯并二英完全水解后氯原子被OH取代，生成4個酚羥基，同時生成4分子的HCl，故最多可與8mol NaOH反應。所以應選AC。,鹵代烴在有機合成中的應用,【典例3】 以C2H5Br為原料制備1,2二溴乙烷，下列轉(zhuǎn)化關(guān)系最合理的是(),D,【解析】考查鹵代烴的

14、取代反應與消去反應的區(qū)別與聯(lián)系，并在實際中應用。要制取1,2二溴乙烷，最好通過CH2CH2和Br2的加成反應得到，而不用C2H5Br的取代反應得到。因為前者產(chǎn)物較純凈，后者副反應較多，產(chǎn)物不純。而CH2CH2可由CH3CH2Br或CH3CH2OH消去反應得到。A、D相比，D步驟更簡潔。,點撥：由于受到官能團溴原子(Br)的影響，溴乙烷的化學性質(zhì)比乙烷活潑，既能發(fā)生水解反應，又能發(fā)生消去反應。但反應條件不同，產(chǎn)物不同。可概括為：“有醇則無醇，無醇則有醇”。關(guān)注條件的變化。,(1) a的名稱為 。與b具有相同基團的同分異構(gòu)體共有_種(不包括b)。 (2)上述轉(zhuǎn)化過程中含有取代反應的有 _ (選填序

15、號)。,鄰二氯苯(1,2二氯苯),5,有機產(chǎn)物為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)。,CH3CH2OH,有機產(chǎn)物為 CH3CH2OH (寫結(jié)構(gòu)簡式)。,(5)化合物h可能具有的性質(zhì)是 。 A兩性 B能使溴的四氯化碳溶液褪色 C能發(fā)生水解反應 D能發(fā)生聚合反應 (6)原料EMME的合成途徑為3C2H5OH ，HC(OC2H5)3 EMME2C2H5OH，則DEM的結(jié)構(gòu)簡式為 。,ABCD,CH2(COOC2H5)2,【解析】(1)寫b的同分異構(gòu)體時，可先考慮二氯苯共有3種，再引入硝基，共6種，扣除1種b，故共有5種。 (2)本題首先要審清題意，題中不要求考慮反應。和顯然屬于取代反應，屬于硝基的還原，是亞氨基上的氫

16、原子被乙基取代，中含有酯的水解反應，屬于取代反應，中氯原子被取代。 (3)反應可看做Fe和鹽酸反應產(chǎn)生H2，生成的H2把硝基還原成氨基，還原過程是去氧加氫的過程。,(4)從原料的鍵線式分析，產(chǎn)物中肯定有乙醇。 (5)化合物h中既有羧基又有亞氨基，具有兩性。環(huán)上含有碳碳雙鍵，因此能和溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應，也能發(fā)生加聚反應。含有鹵原子F，因此也能發(fā)生水解反應。 (6)初步判斷后一步反應屬于取代反應，再利用給出的定量關(guān)系，結(jié)合結(jié)構(gòu)簡式分析DEM的可能結(jié)構(gòu)。,有機化學反應機理和類型的判斷,【典例4】心酮胺是治療冠心病的藥物，它具有如下結(jié)構(gòu)簡式：,下列關(guān)于心酮胺的敘述錯誤的是( ) A可以發(fā)生加

17、成反應 B在催化劑作用下可以和溴反應 C可以發(fā)生銀鏡反應 D在一定條件下可以發(fā)生酯化反應,C,【解析】心酮胺分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，能在一定條件下發(fā)生加成反應，也能與Br2在催化劑存在條件下發(fā)生取代反應；又分子中含有醇羥基，故可發(fā)生酯化反應；而分子中不存在醛基，所以不能發(fā)生銀鏡反應。,點撥：加成反應主要有：(1)與氫氣的加成反應(還原)：在催化劑的作用下，含有不飽和碳原子的有機物跟氫氣發(fā)生加成反應：a.烯、二烯、炔的催化加氫；b.苯、苯的同系物、苯乙烯催化加氫；c.醛、酮催化加氫；d.油脂的加氫硬化。 (2)與鹵素單質(zhì)的加成反應：含有不飽和碳原子的有機物很容易跟鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應。 (3)與鹵化氫的加成反應：含有不飽和碳原子的有機物能跟鹵化氫發(fā)生加成反應。例如：乙炔氯乙烯。 (4)與水的加成反應：含有不飽和碳原子的有機物在催化劑作用下，可以跟水發(fā)生加成反應。例如：烯烴水化生成醇。,取代反應主要有：(1)鹵代反應：有機物分子中的氫原子被鹵原子取代的反應。 (2)硝化反應：有機物分子中的氫原子被硝基取代的反應。 (3)磺化反應：有機物分子中的氫原子被磺酸基取代的反應。 (4)其他：鹵代烴的水解、酯化反應、酯的水解、醇分子間