4.2卤代烃的性质（课件）《有机化学》（上海交通大学出版社）

有 机 化 学 主讲：xxx 1 第4章 卤代烃 2 4.2卤代烃的性质 3 想一想 而在卤代烃中，卤素原子是重要的官能团，其本身的化学性质对卤代烃会有什么影响呢？ 由于质子数的不同，原子核对核外电子的吸引力也不同，因此，对于在同一主族上的卤素，随着原子序数的增大，其化学性质变得稳定。 4 在室温条件下，只有极少数卤代烃为气体，如氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯和溴甲烷等，其他常见卤代烃为液体或固体。 卤代烃难溶于水，而易溶于有机溶剂，并且某些卤代烃（如CH2Cl2、CHCl3等）本身就是有机溶剂。除一氯代烃的相对密度小于1外，溴代烷、碘代烷及多氯代烷的相对密度均大于1。 4.2.1 卤代烃的物理性质 沸点会随卤素原子序数的增加而升高，即碘代烃最高、溴代烃次之，氯代烃最低 烃基相同而卤素原子不同的卤代烃 沸点随碳链的增加而升高 在同系物中 支链越多，沸点越低 在同分异构体中 5 名称 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度（） 氯甲烷 CH3Cl -98 -24.2 — 溴甲烷 CH3Br -94 3.6 — 碘甲烷 CH3I -64 42.4 2.279 二氯甲烷 CH2Cl2 -97 40 1.336 三氯甲烷 CHCl3 -64 61 1.489 四氯化碳 CCl4 -23 77 1.595 氯乙烷 CH3CH2Cl -139 12.3 — 溴乙烷 CH3CH2Br -119 38.4 1.440 一些常见卤代烃的物理常数 4.2.1 卤代烃的物理性质 6 名称 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度（） 碘乙烷 CH3CH2I -108 72.3 1.933 1-氯丙烷 CH3CH2CH2Cl -123 46.6 0.890 2-氯丙烷 CH3CHClCH3 -117 36 0.860 氯乙烯 CH2=CHCl -154 -14 0.911 氯苯 C6H5Cl -45 132 1.100 溴苯 C6H5Br -31 156 1.499 碘苯 C6H5I -29 189 1.824 4.2.1 卤代烃的物理性质 一些常见卤代烃的物理常数（续表） 7 1．取代反应 作为卤代烃的官能团，卤素原子在一定程度上决定了卤代烃的化学性质，因此卤代烃参与的化学反应通常都以卤素原子为核心。 在反应中卤素原子会被其他原子团所取代 4.2.2 卤代烃的化学性质 8 卤代烃容易发生取代反应 水解反应 氰解反应 氨解反应 与硝酸银和醇钠反应 水解反应是可逆反应。在通常情况下，卤代烃水解的速度很慢。为了加快反应速度，并尽可能多地得到主产物，一般将卤代烃与强碱（如氢氧化钠、氢氧化钾）的水溶液共热，使水解反应中生成的卤化氢被碱中和，反应平衡向右边移动。例如： 卤代烃与水作用生成醇的反应称为卤代烃的水解，即 1．取代反应 1）水解反应 4.2.2 卤代烃的化学性质 9 腈较卤代烃增加了一个碳原子，因此，该反应也是有机合成中增长碳链的一种方法。另外，氰基还可以继续反应，生成羧基（—COOH）。例如： 腈 卤代烃与氰化钠或氰化钾在乙醇中回流，卤素原子被氰基（—CN）取代生成腈的反应称为卤代烃的氰解。例如： 1．取代反应 2）氰解反应 4.2.2 卤代烃的化学性质 10 例如： 卤代烃与氨作用，卤素原子被氨基（—NH2）取代生成胺的反应称为卤代烃的氨解，即 1．取代反应 3）氨解反应 4.2.2 卤代烃的化学性质 11 例如： AgCl为白色沉淀，AgBr为淡黄色沉淀，AgI为黄色沉淀。 提示 卤代烃与硝酸银的醇溶液反应，可生成硝酸酯和卤化银沉淀，即 1．取代反应 4）与硝酸银反应 4.2.2 卤代烃的化学性质 12 知识链接 根据生成卤化银沉淀的颜色或速度的快慢，可鉴别反应中卤代烃的种类。 CH2=CH-CHZX，ArCH2X，(R)3CX，(R)2CHX，RX 在常温下就能与硝酸银的醇溶液反应 烯丙型卤代烃、苄卤、叔卤代烃 在加热条件下才能与硝酸银的醇溶液反应 仲卤代烃和伯卤代烃 不与硝酸银的醇溶液反应 乙烯型卤代烃和卤苯 不同的卤代烃与硝酸银醇溶液反应由易到难的顺序为： 13 卤代烃与醇钠在加热条件下可生成醚。 该反应是制备醚的重要方法，也称为威廉姆逊反应。例如： 1．取代反应 5）与醇钠反应 4.2.2 卤代烃的化学性质 14 卤代烷与强碱的醇溶液共热，会脱去卤素原子和相邻碳上的氢原子（β-H）生成烯烃。这种从有机化合物分子中相邻两个碳上脱去卤化氢（或水）等小分子，从而形成不饱和键的反应称为消除反应。例如： 消除反应是制备烯烃的重要方法。由于只有在卤代烷分子中的β-C上连有氢原子时，才能进行消除反应，因此消除反应又称为β-消除反应。 与卤素原子直接相连的碳原子