第二章第3節(jié)鹵代烴

鹵代烴一、鹵代烴的代表物質(zhì)——溴乙烷1、基本結(jié)構(gòu)化學(xué)式：C2H5Br 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH2Br官能團(tuán)：—Br2、物理性質(zhì)無色，液體，無味，密度比水大，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑3、化學(xué)性質(zhì)在鹵代烴分子中，鹵素原子是官能團(tuán)。由于鹵素原子吸引電子的能力較強(qiáng)，使共用電子對偏移，C—X鍵具有較強(qiáng)的極性，因此鹵代烴的反應(yīng)活性增強(qiáng)。1）取代反應(yīng)鹵代烴的水解：強(qiáng)堿水溶液、加熱條件下發(fā)生第一步：CH3CH2—Br+HO—H→CH3CH2—OH+H—Br第二步：HBr+NaOH→NaBr+H2O總反應(yīng)：CH3CH2Br+NaOH→CH3CH2OH+NaBr2）消去反應(yīng)從分子中脫去一個(gè)或幾個(gè)小分子（H2O、HX等）而形成不飽和鍵強(qiáng)堿的醇溶液、加熱條件下發(fā)生CH3CH2Br+NaOH→CH2=CH2↑+NaBr+H2O產(chǎn)物驗(yàn)證：因生成物中?；煊幸掖颊羝?，需要出去雜質(zhì)，試劑選用水，除雜后將氣體通入酸性KMnO4，如溶液褪色可證明生成物二、鹵代烴1、鹵代烴的分類1）根據(jù)鹵族原子分類：分為氟代烴、氯代烴、溴代烴和碘代烴2）根據(jù)烴基分類：分為飽和鹵代烴、不飽和鹵代烴和芳香鹵代烴3）根據(jù)鹵族原子數(shù)目分類：分為一鹵代烴和多鹵代烴2、鹵代烴的物理性質(zhì)1）都不溶于水，可溶于大多數(shù)的有機(jī)溶劑。2）鹵代烴的沸點(diǎn)和密度都大于同碳原子的烴。3）沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)的增加而升高，密度卻隨碳原子數(shù)的增加而減小。4）所含碳原子數(shù)相同時(shí)，支鏈越多，沸點(diǎn)越低。5）室溫下，少數(shù)鹵代烴(如CH3Cl)為氣體，其余為液體，碳原子數(shù)較多的鹵代烴為固體。3、鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)1）取代(水解)反應(yīng)R—X＋H2O→R—OH＋HX或R—X＋NaOH→R—OH＋NaX注意：a、所有的鹵代烴都可發(fā)生水解反應(yīng)。b、利用鹵代烴的水解可制取醇類物質(zhì)例：CH3Cl＋H2O→CH3OH＋HCl(一鹵代烴可制一元醇)，BrCH2CH2Br＋2H2O→HOCH2CH2OH＋2HBr(二鹵代烴可制二元醇)。如同一個(gè)碳原子上連有兩個(gè)鹵族原子，水解產(chǎn)生的兩個(gè)羥基連在同一個(gè)碳上，這種不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)會(huì)自行脫水，形成醛基，如：CH2Br2+2NaOH→HOCH2OH→HCHO2）鹵代烴的消去規(guī)則：能發(fā)生消去反應(yīng)的鹵代烴，在結(jié)構(gòu)上必須具備兩個(gè)條件：一是分子中碳原子數(shù)≥2；二是與X相連的碳原子的相鄰碳原子上必須有氫原子。注意：鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)和水解反應(yīng)的外界條件不同，在醇和強(qiáng)堿存在的條件下發(fā)生消去反應(yīng)，在水和強(qiáng)堿存在條件下發(fā)生水解反應(yīng)。R—CH2—CH2X+NaOH→R—CH=CH23）多鹵代烴的消去：遵守鹵代烴消去規(guī)則第一步消去：XCH2CH2X+NaOH→CH2=CHX+NaX+H2O第二步消去：CH2=CHX+NaOH→CH≡CH+NaX+H2O總反應(yīng)：XCH2CH2X+2NaOH→CH≡CH+2NaX+2H2O4、鹵代烴中鹵族元素的檢驗(yàn)鹵代烴不溶于水，也不能電離出X-，分子中鹵族元素的檢驗(yàn)步驟如下：1）將鹵代烴與過量NaOH溶液混合，充分振蕩。2）然后，向混合液中加入過量的稀HNO3以中和過量的NaOH。3）最后，向混合液中加入AgNO3溶液。若有白色沉淀生成，則證明鹵代烴中含氯原子；若有淺黃色沉淀生成，則證明鹵代烴中含溴原子。注意：也可用強(qiáng)堿的醇溶液共熱產(chǎn)生X-，無論用何種方式，都必須在加入AgNO3溶液之前，先加過量稀HNO3中和過量的NaOH，以免對X-的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾5、鹵代烴的同分異構(gòu)體主要考慮兩個(gè)方面：碳的骨架異構(gòu)(碳鏈異構(gòu))和鹵素原子的位置異構(gòu)。