内容正文:
3.1 卤代烃
选择性必修3
液态的氯乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用可在身体局部产生快速镇痛效果。因此,常用氯乙烷与其他药物制成“复方氯乙烷气雾剂”,用于运动中的急性损伤,如肌肉拉伤、关节扭伤等的镇痛
一.卤代烃
1.概念:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物
分类
按卤原子种类
氟代烃 氯代烃 溴代烃 碘代烃
按卤素原子数目
一卤代烃 多卤代烃
按烃基是否饱和
饱和卤代烃 不饱和卤代烃
按烃基是否含苯环
脂肪卤代烃 芳香卤代烃
2.卤代烃命名
系统命名法:以烃为母体,卤原子为取代基,类似烃的命名。
CH3CH2CH2CH2—Cl
CH3CH2CHCH3
Cl
—
CH3—C—CH3
Br
—
—
CH3
1-氯丁烷
2-氯丁烷
2-甲基-2-溴丙烷
3-甲基-1,3-二溴戊烷
CH2 CH2 C CH3
Br
CH2
CH3
Br
硫粉
以氯代烃的密度和沸点为例,同时结合烷烃的物理性质的变化规律,总结卤代烃的物理性质。
名称 结构简式 液态时密度(g·cm-3) 沸点/℃
氯甲烷 CH3Cl 0.916 -24
氯乙烷 CH3CH2Cl 0.898 12
1-氯丙烷 CH3CH2CH2Cl 0.890 46
1-氯丁烷 CH3CH2CH2CH2Cl 0.886 78
1-氯戊烷 CH3CH2CH2CH2CH2Cl 0.882 108
二.卤代烃的物理性质
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二.卤代烃的物理性质
常温下除一氯甲烷、氯乙烯、氯乙烷是气体外,
大多数为液体或固体。
除脂肪烃的一氟代物和一氯代物外,其余卤代烃密度都比水大。
一般随着烃基中碳原子数目的增加而减小
不溶于水,可溶于有机溶剂,某些卤代烃本身就是有机溶剂
熔沸点大于同碳个数的烃,随碳原子数增多,沸点依次升高(碳原子数相同时,支链越多沸点越低)。
状态
沸点
密度
溶解性
三.溴乙烷
1.溴乙烷的结构
溴乙烷的分子结构模型
溴乙烷核磁共振氢谱
分子式 电子式 结构式 结构简式
C2H5Br
H
H— C— C—Br
H
H
H
CH3CH2Br 或 C2H5Br
2.溴乙烷的物理性质
(1)无色液体
(2)密度大于水
(3)不溶于水,易溶于有机溶剂
(4)沸点:38.4℃
对比乙烷的结构式,比较两者的异同,预测溴乙烷的化学性质。
由于Br的电负性比C的大,共用电子发生偏移而形成一个极性较强的共价键:Cδ+-Xδ-。因此,卤代烃在化学反应中,C-X 较易断裂,使卤素原子被其他原子或原子团所取代,生成负离子而离去。
3.溴乙烷的化学性质
取一支试管,滴入10~15滴溴乙烷,再加入1mL 5%NaOH溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液,移入另一支盛有1mL稀硝酸的试管中,然后加入2滴AgNO3溶液,观察现象。
淡黄色沉淀
C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr,
NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3
实验1
(1).溴乙烷的取代反应(水解反应)
C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr,
①CH3CH2-Br + H-OH
△
②NaOH+HBr = NaOH+H2O
实质:
总式:①+②
断键方式:
羟基取代溴原子
碳架结构不变
请写出下列卤代烃取代(水解)的方程式:
CH3−C−CH2Br
CH3
CH3
−Br
CH3CH−CH2CH3
Br
1.CH3CH2CH2Br
2.CH2BrCH2CH2Br
CH3CH2CH2Br + NaOH
水
△
CH3CH2CH2OH + NaBr
水
△
CH2CH2CH2+2NaOH
Br
Br
CH2CH2CH2+2NaBr
OH
OH
3.
4.
5.
反应发生的条件:与强碱的水溶液共热
所有的卤代烃均可发生水解反应生成醇!
思考: 检验卤代烃中的卤原子的方法
卤代烃
①NaOH水溶液
②过量HNO3
③AgNO3溶液
有沉淀产生
说明有卤素原子
白色↓
淡黄色↓
黄色↓
取少量卤代烃样品于试管中
AgCl
AgBr
AgI
Cl元素
Br元素
I元素
(2).消去反应
醇
△
如果将溴乙烷与强碱(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热,溴乙烷可以从分子中脱去HBr,生成乙烯。
像这样,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),而生成含不饱和键的化合物的反应叫做消去反应(消除反应)。
[反应条件]NaOH/KOH的乙醇溶液,△
硫粉
总结:发生消去反应的条件:
a 必须有相邻的碳,否则不能发生消去反应。
b 邻位碳原子上必须有氢原子,否则不能发生消去反应