内容正文:
专题04 卤代烃
一、卤代烃
1.定义
烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物,官能团是卤素原子。
2.分类
3.物理性质
(1)状态:常温下,大多数卤代烃为液体或固体。
(2)溶解性:卤代烃都不溶于水,可溶于大多数有机溶剂,某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂,如CH3Cl、CCl4等。
4.化学性质
卤代烃的反应活性较强,原因是卤素原子吸引电子的能力较强,使共用电子对偏移,C—X键具有较强的极性。
注意:卤代烃不属于烃类,某些卤代烃中也不一定含有氢原子,如四氯化碳等。
典例1下列物质中,不属于卤代烃的是( )
A.CH2Cl2
B.CCl2F2
C.
D.
二、溴乙烷的结构和性质
1.物理性质
颜色
状态
沸点
密度
溶解性
无色
液体
38.4 ℃较低
比水的大
难溶于水,易溶于多种有机溶剂
2.分子结构
3.化学性质
(1)取代反应(水解反应)
①条件:NaOH水溶液、加热。
②反应方程式:
CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
典例2检验溴乙烷中是否有溴元素,合理的实验方法是( )
A.加入氯水后振荡,看水层里是否有棕红色的溴出现
B.加入硝酸银溶液,再加稀硝酸,观察有无浅黄色沉淀生成
C.加入NaOH溶液共热,冷却后加硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
D.加入NaOH溶液共热,冷却后用过量稀硝酸中和过量碱后,再加硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
(2)消去反应
①定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等),而生成含不饱和键化合物的反应。
②卤代烃的消去反应
a.条件:NaOH醇溶液、加热。
b.反应方程式:(以溴乙烷为例)
CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O。
注意:卤代烃都能发生水解反应,但并不是所有的卤代烃都能发生消去反应。
三、卤代烃对人类生活的影响
1.卤代烃的用途
制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机物。
2.卤代烃的危害
氟氯代烷——造成“臭氧空洞”的罪魁祸首。
【难点剖析】
1.卤代烃水解反应和消去反应的比较
水解反应
消去反应
反应条件
NaOH水溶液、加热
NaOH醇溶液、加热
反应实质
—X被—OH取代
脱去HX分子,形成不饱和键
断键位置
C—X键断裂
C—X与C—H键断裂
结构要求
绝大多数卤代烃能发生水解反应
(1)含有两个或两个以上的碳原子;
(2)与卤素原子相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子
反应特点
有机物碳骨架不变,官能团—X变为—OH
有机物碳骨架不变,官能团—X变为或—C≡C—
主要产物
醇
烯烃或炔烃
2.卤代烃的消去反应规律
(1)没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH3Br。
(2)有邻位碳原子,但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。例如,
等。
(3)有两个邻位碳原子,且碳原子上均有氢原子时,发生消去反应可能生成不同的产物。例如,
发生消去反应的产物为
CH3—CH===CH—CH3、CH2===CH—CH2—CH3。
(4)二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。例如,
CH3—CH2—CHCl2+2NaOHCH3—C≡CH+2NaCl+2H2O。
典例3 下列关于卤代烃的叙述中正确的是 ( )
A.所有卤代烃都是难溶于水,密度比水小的液体
B.所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应
C.所有卤代烃都含有卤原子
D.所有卤代烃都是通过取代反应制得的
典例4 根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是________,名称是________。
(2)①的反应类型是________,③的反应类型是________。
(3)反应④的化学方程式是________________________________________
______________________________________________________________。
3.卤代烃中卤素原子的检验
(1)实验步骤和实验原理
实验步骤
实验原理
①取少量卤代烃于试管中
②加入NaOH溶液
③加热
R—X+NaOHROH+NaX
④冷却
⑤加入稀硝酸酸化
HNO3+NaOH===NaNO3+H2O
⑥加入AgNO3溶液
AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3
(2)沉淀的颜色与卤代烃中卤素原子种类关系
AgX颜色
卤代烃中卤素原子
白色
氯
淡黄色
溴
黄色
碘
典例5 为了检验溴乙烷中含有溴元素,有以下操作,顺序合理的是 ( )
①加AgNO3溶液 ②加NaOH溶液 ③加热 ④加蒸馏水 ⑤加硝酸至溶液显酸性
A.②①