内容正文:
第49讲 卤代烃 醇
复习目标
1.认识卤代烃、醇的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。
2.认识取代、消去反应及氧化还原反应的特点和规律,了解有机反应类型和有机化合物组成结构特点的关系。
卤代烃的结构与性质
1.卤代烃的概念
(1)卤代烃是烃分子中一个或多个氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基)。
(2)官能团是卤素原子(或碳卤键)。
2.卤代烃的物理性质
3.卤代烃的化学性质
(1)取代反应(水解反应)
①反应条件:强碱(如NaOH、KOH)的水溶液、加热。
②反应机理
用RCH2—X表示卤代烃,在NaOH溶液中水解的化学方程式为RCH2—X+NaOHR—CH2OH+NaX。
如C2H5Br在碱性条件下水解的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
(2)消去反应
①概念
在一定条件下,有机化合物分子脱去小分子(如H2O、HX等)生成分子中有不饱和键的有机化合物的反应叫作消去反应。
②反应条件:强碱(如NaOH、KOH等)的醇溶液、加热。
③反应机理
用RCH2CH2X表示卤代烃,在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应,反应的化学方程式为RCH2CH2X+NaOHR—CH===CH2+NaX+H2O。
如溴乙烷发生消去反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O。
4.卤代烃的获取方法
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
例如,CH3CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br;
CH3—CH===CH2+HBr ;
CH≡CH+HClCH2===CHCl。
(2)取代反应(写出反应的化学方程式)
例如,乙烷与Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;
苯与Br2: ;
C2H5OH与HBr:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。
5.卤代烃(RX)中卤素种类的检验
(1)实验流程
(2)注意事项
①卤代烃不能电离出X-,必须转化成X-,酸化后方可用AgNO3溶液来检验。
②将卤代烃中的卤素转化为X-,可用卤代烃的水解反应,也可用消去反应。
(1)相同条件下,CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高( √ )
(2)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即产生淡黄色沉淀,证明溴乙烷中含有溴原子( × )
(3)所有的卤代烃都能发生水解反应,产物可能是醇、酚、醛、羧酸等( √ )
(4)一定条件下,CH3CHBrCH2CH3可发生消去反应,可能得到两种不同烯烃( √ )
考向1 卤代烃的结构与性质
【例1】(2023·辽宁大连24中检测)有两种有机物Q()与P(),下列有关它们的说法正确的是( )
A.二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为3∶2
B.二者在NaOH的醇溶液中均可发生消去反应
C.一定条件下,二者在NaOH溶液中均可发生取代反应
D.Q的一氯代物只有1种,P的一溴代物有2种
C 解析:Q中两个甲基上有6个等效氢原子,苯环上有2个等效氢原子,峰面积之比应为3∶1,A错误;Q中苯环上的卤素原子无法发生消去反应,P中与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上缺少氢原子,无法发生消去反应,B错误;在适当条件下,卤素原子均可被—OH取代,C正确;Q中苯环上的氢原子、甲基上的氢原子均可被氯原子取代,其一氯代物均有2种,D错误。
考向2 卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用
【例2】卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂R—MgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成:,产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是( )
A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1溴丙烷
C.丙酮和一氯甲烷 D.甲醛和2溴丙烷
C 解析:由信息可知,此反应原理为断开C==O中的一个键,烃基加在碳原子上,—MgX加在O原子上,产物经水解得到醇,发生取代反应,即氢原子取代—MgX。氯乙烷和乙醛反应,生成的产物经水解,得到CH3CH(OH)CH2CH3,A错误;甲醛和1溴丙烷反应,生成的产物经水解,得到1丁醇(CH3CH2CH2CH2OH),B错误;丙酮和一氯甲烷反应,生成的产物经水解得到2甲基2丙醇,C正确;甲醛和2溴丙烷反应,生成的产物经水解得到2甲基1丙醇,D错误。
(1)卤代烃的水解反应和消去反应的比较
反应类型
水解反应(取代反应)
消去反应
反应条件
强碱的水溶液、加热
强碱的醇溶液、加热
断键方式
反应机理及通式
卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代,生成醇(或酚等):
R—CH2—X+NaOHNaX+R—CH2OH
相邻的两