内容正文:
高二化学(配SJ版)
卤代烃
知识点一 卤代烃的化学性质
取代反应与消去反应的对比
取代反应 消去反应
卤代烃结
构特点
一般是1个碳原子上
只有1个—X
与卤素原子所连碳
原子相邻的碳原子
上有氢原子
反应
实质
,
—X被羟基取代
反应条件 强碱的水溶液,加热 强碱的醇溶液,加热
反应特点
碳骨架不变,官能团
由 C X 变 成
—OH
碳骨架不变,官能团
由 C X 变 成
C C 或—C≡
C—,生成不饱和键
主要产物 醇 烯烃或炔烃
1.下列化合物在一定条件下,既能发生消去
反应,又能发生水解反应的是 ( )
A.CH3Cl B.CH3CHCH3
Br
C.H3C C
CH3
CH2Cl
CH3
D.
CH2Br
知识点二 卤代烃中卤素原子的检验
1.检验流程
2.加 入 稀 硝 酸 酸 化 是 为 了 中 和 过 量 的
NaOH,防止NaOH与 AgNO3反应,产生
棕褐色的Ag2O沉淀。
2.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两同学
分别设计了如下方案。甲同学:取少量卤
代烃,加入NaOH的水溶液,加热,冷却后
加入AgNO3 溶液,若有浅黄色沉淀生成,
则为溴代烃;乙同学:取少量卤代烃,加入
NaOH的乙醇溶液,加热,冷却后,用硝酸
酸化,再加入AgNO3 溶液,若有浅黄色沉
淀生成,则为溴代烃。下列关于甲、乙两位
同学的实验评价正确的是 ( )
A.甲同学的方案可行
B.乙同学的方案可行
C.甲、乙两位同学的方案都有局限性
D.甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃
的性质一样
1.卤代烯烃(CH3)2CCHCl能发生的反
应有 ( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应
④使溴水褪色 ⑤使酸性KMnO4溶液褪色
⑥与AgNO3溶液反应生成白色沉淀
⑦加聚反应
A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②④⑤⑦
C.②③④⑤⑥ D.①③④⑤⑦
—12—
2.(2023·合肥高二检测)以环戊烷为原料制
备环戊二烯的合成路线如图所示,下列叙
述正确的是 ( )
A.A的结构简式是
B.①②的反应类型分别为取代反应、消去
反应
C.反应②③的条件分别是浓硫酸、加热,
光照
D.加入酸性 KMnO4溶液,若溶液褪色则
可证明 已完全转化为
3.有机物X的分子式为C5H11Cl,用 NaOH
的醇溶液处理X,可得分子式为C5H10的
两种产物Y、Z,Y、Z经催化加氢后都可得
到2 甲基丁烷。若将有机物X用NaOH
的水溶液处理,则所得有机产物的结构简
式可能是 ( )
A.CH3CH2CH2CH2CH2OH
B. CCH3
CH3
OH
CH2 CH3
C. CHCH3
CH3
CH2 CH2 OH
D. CCH3
CH3
CH3
CH2OH
4.(2023·北京高二期末)某小组探究1 溴
丁烷与 NaOH 在不同溶剂中发生取代反
应和消去反应的产物。
①将气体a依次通入水、酸性KMnO4溶液
中,溶液褪色。
②取溶液b,酸化,滴加酸性KMnO4溶液,
溶液褪色。
已知:
物质 1 溴丁烷 1 丁烯 1 丁醇 乙醇
沸点/℃ 100~104 -6.3 118 78
下列说法不正确的是 ( )
A.①中水的作用是吸收乙醇
B.①中现象可说明1 溴丁烷与NaOH乙
醇溶液发生消去反应
C.②中现象可说明1 溴丁烷与NaOH水
溶液发生取代反应
D.推 测 溶 液 a和 气 体 b 均 能 使 酸 性
KMnO4溶液褪色
5.武兹反应是重要的有机增碳反应,可简单
地 表 示 为 2R—X+2Na →R—R+
2NaX,现用CH3CH2Br、C3H7Br和 Na一
起反应不可能得到的产物是 ( )
A.CH3CH2CH2CH3
B.(CH3)2CHCH(CH3)2
C.CH3CH2CH2CH2CH3
D.(CH3CH2)2CHCH3
6.已知苯可以进行如下转化:
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为 ,化合物
A的化学名称为 。
—22—
高二化学(配SJ版)
(2)化合物B的结构简式为 ,
反应②的反应类型为 。
(3)如何仅用水鉴别苯和溴苯:
。
1.(2023·浙江6月卷)丙烯可发生如下转
化,下列说法不正确的是 ( )
CH
催化剂↓
(C3H6)n
Z
CH3
Br2
光照←C3H5BrX
CH2
Br2
CCl4
→C3H6Br2
Y
A.丙烯分子中最多7个原子共平面
B.X的结构简式为CH3CHCHBr
C.Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔
D.聚合物Z的链节为 CH2 CH
CH3
2.(2022·河北卷)舍曲林(Sertraline)是一
种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂,用于治
疗抑郁症,其合成路线之一如下:
已知:
(ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或
原子团的碳原子
(ⅱ) C
R1
R2
O
1)NH2R'
2)H2,Pd/C(或NaBH4)
→
R1
R2
NHR'
(ⅲ) C
R1
H
O + H2C
R2
COR
回答下列问题:
(1)①的反应类型为 。
(2)B的化学名称为 。
(3)写出一种能同时满足下列条件的D的
芳香族同分异构体的结构简式 。
(a)红外光谱显示有CO键;
(b)核磁共振氢谱有 两 组 峰,峰 面 积 比
为1∶1。
(4)合成路线中,涉及手性碳原子生成的反
应步骤为 、 (填反应步骤
序号)。
(5)H→I的化学方程式为
;该反应可能生成
与I互为同分异构体的两种副产物,其中
任意一种的结构简式为 (不考虑
立体异构)。
(6)W 是一种姜黄素类似物,以香兰素
(
HO
H3CO
CHO )和环己烯(
)
为原料,设计合成 W 的路线(无机及两个
碳以下的有机试剂任选)。
—32—
易错 卤代烃制备与有机合成
1.已知有机化合物X、Y、Z、W有如下转化关
系,下列说法错误的是 ( )
A.反应①②③分别为取代反应、取代反
应、加成反应
B.反应②的条件为NaOH的醇溶液并加热
C.W 在 一 定 条 件 下 可 发 生 反 应 生
成CH≡C—CH2OH
D.由X经三步反应可制备甘油
2.已知二氯烯丹是一种播前除草剂,其合成
路线如下:
A
Cl2、光照
① →B
Cl2、室温
②加成→CH2Cl
—CHCl—CH2Cl
NaOH、醇
③ →C
Cl2、室温
④ →D
NaOH、醇
⑤ →E→
N
(CH3)2CH
(CH3)2CH
C
O
SNa
⑥ →
N
(CH3)2CH
(CH3)2CH
C
O
SCH2CCl CHCl(二氯烯丹)
D在反应⑤中所生成的E,其结构只有一种。
(1)写出下列反应的反应类型:反应①是
,反应③是 ,反应⑥是
。
(2)写出下列物质的结构简式:
A. ,
E. 。
(3)写出反应③的化学方程式:
。
卤代烃的获取
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
CH3—CHCH2+Br2 →CH3CHBrCH2Br;
CH3—CHCH2+HBr
催化剂
→ CHCH3
Br
CH3;
CH≡CH+HCl
催化剂
△ →CH2CHCl
。
(2)取代反应
CH3CH3+Cl2
光
→CH3CH2Cl+HCl;
+Br2
FeBr3
→
Br+HBr↑;
C2H5OH+HBr
△
→C2H5Br+H2O。
—42—
高二化学(配SJ版)
有机合成
知识点一 构建碳骨架
1.碳链的增长
(1)炔烃与 HCN加成
CH≡CH
HCN
催化剂→CH2CHCN
丙烯腈
H2O,H+
△ →
CH2CHCOOH
丙烯酸
(2)醛或酮与 HCN加成
C
R
H
O
HCN
催化剂→ C
R
H
OH
CN
羟基腈
H2
催化剂→
C
R
H
OH
CH2 NH2
氨基醇
(物质的量之比为1∶2加成)
带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上,
带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。
(3)羟醛缩合反应
醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子
(α H)受羰基吸电子作用的影响,具有一
定的活泼性。分子内含有α H的醛在一
定条件下可发生加成反应,生成β 羟基
醛,该产物易失水,得到α,β 不饱和醛。
CH3 C
O
H +C
α
H3CHO
催化剂
→
CCH3
OH
β
C
α
H2CHO
H
催化剂
△ →
CH3—C
β
HC
α
HCHO+H2O。
2.碳链的缩短
氧化反应可以使烃分子链缩短。
(1)烯烃
C
R'
R″
CH R
KMnO4
H+
→ C
R'
R″
O +
HOOC—R。
(2)炔烃
RC≡CH
KMnO4
H+
→RCOOH。
(3)芳香烃
CH
R
R'
KMnO4
H+
→
COOH 。
与苯环相连的碳原子上至少连有一个氢原
子才能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
3.碳链的成环
(1)共轭二烯烃
共轭二烯烃含有两个碳碳双键,且两个双
键被一个单键隔开。
+
COOH
△
→
COOH
(第尔斯-阿尔德反应的加成原理)
(2)环酯
COOH
COOH
+ HOCH2
HOCH2
浓硫酸
△
O
CO
CO
O
CH2
CH2
+2H2O。
(3)环醚
HOCH2CH2OH
一定条件
→
O
+H2O。
—52—
作业(六) 卤代烃
[知识巩固]———跟踪训练
1.B 2.C
[知能训练]
1.B
(CH3)2CCHCl是非电解质,在水中不能电离出Cl-,不
能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,故该卤代烯烃能发
生的反应有①②④⑤⑦,B项正确。
2.B 对比反应物 和目标产物 的结构,反应过程中
不饱和程度增大,则合成路线中存在消去反应。反应①为
环戊烷在光照条件下的取代反应,以与Cl2的取代反应为
例,则A为 ,反应②为卤代烃的消去反应,反应
条件是 NaOH 的醇溶液、加热,则B为 ,反 应③为
与卤素单质的加成反应,反应条件为常温,以与Br2
的加成反应为例,则C为 ,A、C错误,B正确;只
要反应体系中存在 ,向其中加入酸性KMnO4溶液,溶
液就会褪色,所以该方法只能检验反应是否开始,不能检
验反应是否完全,D错误。
3.B X与NaOH的醇溶液发生反应生成 Y、Z的过程中有
机物的碳架结构未变;由2 甲基丁烷的结构可推知X的
碳架结构为 C C
C
C C ,其与氯原子相连的碳原子的
相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同。从
而推知有机物 X的 结 构 简 式 为 CH3 CH
CH3
CH
Cl
CH3
或 CH3 C
CH3
Cl
CH2 CH3 ,则有机物 X用 NaOH 的水溶
液 处 理 可 得 到 CH3 CH
CH3
CH
OH
CH3
或 CH3 C
CH3
OH
CH2 CH3 。
4.C 1 溴丁烷与 NaOH乙醇溶液在加热条件下发生消去
反应,乙醇易溶于水,则①中水的作用是吸收乙醇,故A正
确;气体a通过水除去乙醇,酸性高锰酸钾溶液褪色,说明
生成了烯烃,说明1 溴丁烷与 NaOH 乙醇溶液发生消去
反应,故B正确;1 溴丁烷与 NaOH 水 溶 液 发 生 取 代 反
应,生成的丁醇可使酸性高锰酸钾溶液褪色,但溴离子也
可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,②中现象不能说明1 溴丁
烷与NaOH水溶液发生取代反应,故C错误;溶液a中含
有乙醇,气体b中含丁醇,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,
故D正确。
5.D 根据题意,用CH3CH2Br、C3H7Br和Na一起反应,相
当于—CH2CH3和—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2两 两 组
合 及 自 身 组 合,共 6 种: 、 、 、
、 、 ,对 照 后 可 发 现,不 可 能 得
到的产物是(CH3CH2)2CHCH3。
6.解析 (1)反应①为加成反应,生成的A为 ,为环己
烷。(2)环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成B
( Cl),B再发生消去反应生成
。(3)苯
的密度比水小,溴苯的密度比水大,加入水,油层在上层的
为苯,油层在下层的为溴苯。
答案 (1)加成反应 环己烷
(2) Cl 消去反应
(3)加入水,油层在上层的为苯,油层在下层的为溴苯
[真题体验]
1.B 乙烯分子中有6个原子共平面,甲烷分子中最多有3
个原子共 平 面,则 丙 烯 分 子 中,两
个框内的原子可能共平面,所以最多7个原子共平面,A
正确;由分析可知,X的 结 构 简 式 为 CH2
Br
CH CH2 ,B
不正确;Y(CH3 CH
Br
CH2
Br
)与 足 量 KOH 醇 溶 液 共
热,发生消去反应,可生成丙炔(CH3C≡CH)和KBr等,C
正 确;聚 合 物 Z 为 CH
CH3
CH2 ,则 其 链 节 为
CH2 CH
CH3
,D正确。
2.解析 A在 KMnO4 作用下,甲基被氧化为羧基,得到B
Cl
Cl COOH
,B中羧基上的—OH被SOCl2 中的Cl
取代得到C,C中的Cl原子与苯环上的H原子在AlCl3 环
境发生消去反应得到D,D中羰基在
COOC2H5
COOC2H5
和乙酸
酐共同作用下生成碳碳双键得到E,E在一定条件下脱去
酯基生成F,F中的碳碳双键加氢得到G,G与SOCl2 反应
得 到 H (
COCl
Cl
Cl
),H 脱 去 HCl 得 到
I(
O
Cl
Cl
),I中的 羰 基 发 生 已 知(ⅱ)的 反 应
得到目标产物舍曲林。
(1)据分析,①是
Cl
Cl
中的甲基被 KMnO4 氧化为
羧基,反应类型是氧化反应。
—45—
高二化学(配SJ版)
(2)据 分 析,B的 结 构 简 式 是
Cl
Cl COOH
,名 称 是
3,4-二氯苯甲酸。
(3)从D的结构简式可知,其分子式为C13H8Cl2O,能满足核
磁共振氢谱两组峰,且峰面积比为1∶1的结构应是高度
对称结构,又含有CO,则该芳香族同分异构体的结构
简式为:
Cl
O
Cl
。
(4)手性碳原子指连接四个不同原子或原子团的碳,题给合成
路线中涉及手性碳原子的物质是
G( )、H( )、
I( )和Sertraline( ),
则涉及手性碳原子生成的反应路线是G和Sertraline的生
成,即路线⑥和⑨。
(5)据分析,H→I是 H中的羰基上的Cl与苯环消去 HCl,
形成一个环,化学方程式为:
COCl
Cl
Cl
AlCl3
→
O
Cl
Cl
+HCl;当该羰基上的Cl与苯环上的
其 他 氢 原 子 消 去,则 得 到 I 的 同 分 异 构 体,有
和
O
Cl
Cl
。
(6)根 据 题 给 信 息 (ⅲ),目 标 物 质 W 可 由 2 个
HO
H3CO
CHO 与1个
O
合成,故设计合成路线
如下:
答案 (1)氧化反应 (2)3,4-二氯苯甲酸
(3)
Cl
O
Cl
(4)⑥ ⑨
(5)
COCl
Cl
Cl
AlCl3
→
O
Cl
Cl
+HCl
或
O
Cl
Cl
(6)
[易错清零]
1.B 根据几种有机化合物分子组成和反应条件可得,X为
CH3CHCH2,Y为ClCH2CHCH2,Z为 HOCH2CH
CH2,W 为 HOCH2CHBrCH2Br,反应①②③分别为取
代反应、取代反应、加成反应,A正确;反应②为卤代烃的
水解反应,条件为 NaOH 的水溶液并加热,B错误;W 在
一定 条 件 下 可 发 生 卤 代 烃 的 消 去 反 应 生 成 CH≡
C—CH2OH,C正确;可由X通过如下三步反应制备甘油:
CH3CHCH2
Cl2
高温
→ClCH2CHCH2
Cl2
→ClCH2CHClCH2Cl
NaOH/水
△
→HOCH2CH(OH)CH2OH,D正确。
2.解析 此题的突破口在于B与氯气加成得到CH2Cl—CHCl—
CH2Cl,从而逆向推出B为CH2Cl—CHCH2、A为CH3—
CHCH2;由反应⑥E与 N
(CH3)2CH
(CH3)2CH
C
O
SNa 发生取
代反应得到二氯烯丹可推知,E为CH2Cl—CClCHCl,D的
消去产物E只有一种结构,所以D应该是一种对称结构,D为
CH2Cl—CCl2—CH2Cl,再进一步联系反应③,可推知C为
CH2Cl—CClCH2。
答案 (1)取代反应 消去反应 取代反应
(2)CH3—CHCH2 CH2Cl—CClCHCl
(3)CH2Cl—CHCl—CH2Cl+NaOH
醇
△
→CH2Cl—CClCH2
+NaCl+H2O
作业(七) 有机合成
[知识巩固]———跟踪训练
1.A 2.B 3.B
[知能训练]
1.D ①中反应使碳碳双键断裂,碳链缩短;②中反应生成苯
甲酸,碳链缩短;③中反应使碳碳键断裂,碳链缩短;④中
反应生成乙酸钠和甲醇,碳链缩短;⑤中反应生成溴代烃,
碳链长度不变。
2.B 甲苯在光照条件下与Cl2反应,主反应为甲基上引入氯
原子,故A错误;卤代烃水解为醇,酯水解为酸和醇,烯烃
与水发生加成反应生成醇,醛与氢气发生还原 反 应 生 成
醇,故B正确;碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧
化,不能得到CH2CH—COOH,故C错误;原料与足量
NaOH溶液反应后,加入足量稀硫酸生成邻羟基苯甲酸,
得不到目标产物,故D错误。
—55—