第2章微型专题3

1、微型专题3卤代烃、醇和酚的结构和性质 第2章官能团与有机化学反应烃的衍生物 学习目标定位 1.掌握卤代烃、醇、酚的结构特点、官能团及其同分异构现象。 2.掌握卤代烃、醇、酚的化学性质及有关反应类型，推测多官能团有机 物具有的性质及反应类型。 3.掌握卤代烃、醇、酚在有机合成推断中的综合应用。 一、卤代烃的结构和性质及其在有机合成中的作用 1.卤代烃的结构和性质卤代烃的结构和性质 例例1(2017辽宁师大附中高二月考)在结构简式为RCH2CH2X的卤 代烃中化学键如图所示。 则下列说法正确的是 A.发生水解反应时，被破坏的键是和 B.发生消去反应时，被破坏的键是和 C.发生水解反应时，被破坏的键

2、是 D.发生消去反应时，被破坏的键是和 答案解析 解析解析卤代烃发生水解反应生成醇，则只断裂CX键，即图中； 卤代烃发生消去反应，断裂CX键和邻位C上的CH键，则断裂， 故选C。 规律总结 卤代烃的消去反应和水解反应比较卤代烃的消去反应和水解反应比较 消去反应水解反应 反应条件NaOH醇溶液、加热NaOH水溶液、加热 实质失去HX分子，形成不饱和键X被OH取代 键的变化 CX与CH断裂形成 或CC与HX CX断裂形成COH键 卤代烃 的结构要求 与卤原子相连的碳原子的邻碳原子 上有氢原子 含有X的卤代烃绝大 多数都可以水解 化学反应 特点 有机物碳骨架不变，官能团由X 变为 或CC 有机物碳骨

3、架不变，官 能团由X变为OH 主要产物烯烃或炔烃醇 例例2某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明 分子中含有碳碳双键，且分子中只有一种类型的氢。 (1)A的结构简式为_。 答案解析 解析解析用商余法先求该烃的化学式，n(CH2)84/146，化学式为C6H12， 分子中含有一个碳碳双键，又只有一种类型的氢，说明分子结构很对称， 结构简式为 。 (2)A中的碳原子是否都处于同一平面？_(填“是”或“不是”)。 答案解析 是 解析解析由于存在碳碳双键，因此分子中所有碳原子共平面。 (3)在下图中，D1、D2互为同分异构体，E1、E2互为同分异构体。 答案 反应的化学方程式为_

4、 _； 2NaCl2H2O 答案解析 C的化学名称是_；E2的结构简式是 _；、的反应类型依次是_、 _。 2,3-二甲基-1,3-丁二烯 加成反应 取代反应(或水解反应) 解析解析A和Cl2发生加成反应，产物再经反应得共轭二烯烃C ( )，D1是C和Br2发生1,2-加成反应的产物，而 D1和D2互为同分异构体，可知D2是C和Br2发生1,4-加成的产物，生成 物D1和D2分别再发生水解反应生成醇E1和E2。 规律方法 通常情况下卤代烃有两个性质： (1)在氢氧化钠溶液中发生取代反应生成醇类化合物：如果此有机物含 有一个卤原子，则发生取代反应时只能在原有机物分子结构中引入一 个OH，若此有机

5、物含有两个或多个卤原子时，则在原有机物分子结 构中会引入两个或多个OH。 (2)在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应形成不饱和的烃类：若与和卤原 子相连的碳原子相邻的两个碳原子上均含有氢原子时，则此有机物在发生 消去反应时可能会形成两种不同结构的烯烃，如发生消发生消 去反应可生成或，二者互为同分异构体；若相邻 的 两个碳原子上均含有卤原子时，可发生消去反应形成碳碳叁键，如 发生消去反应可生成。 2.有机合成中卤代烃的作用有机合成中卤代烃的作用 例例3用有机物甲可制备环己二烯( )，其反应路线如图所示： 下列有关判断正确的是 A.甲的化学名称是苯 B.乙的结构简式为 C.反应为加成反应 D.有机物丙

6、既能发生加成反应，又能发生取代反应 答案解析 解析解析通过反应的产物及反应条件(Cl2/光照)可以推断，该反应是烷烃 的取代反应，所以甲为环己烷，A、C错误； 结合已知反应可知，乙的结构简式为 ，B正确； 中有不饱和键，在溴的四氯化碳溶液中可以发生加成反应，故丙 的结构简式为 ，丙不能发生加成反应，D错误。 规律方法 有机合成中，卤代烃发生消去反应形成碳碳双键，碳碳双键与卤素单 质发生加成反应可形成二卤代烃，二卤代烃再发生消去反应可形成碳 碳叁键，也可形成两个碳碳双键，这样就可达到在原来的有机物的分 子结构中引入新的官能团或增加官能团的数目。 相关链接相关链接 1.卤代烃在有机合成中的作用卤代

7、烃在有机合成中的作用 卤代烃既可以发生消去反应生成烯烃，又可以发生取代反应引入羟基， 所以在有机合成中引入官能团时，常常使用卤代烃作为中间桥梁，经过 消去、加成、取代等一系列反应，得到目标产物。 (1)引入羟基官能团制备醇或酚 由于一些卤代烃可以水解生成醇，故在有机合成题中常利用先生成卤代 烃，再水解引入羟基的方法来增加羟基的数目。 (2)在分子指定位置引入官能团 在有机反应中，反应物相同而条件不同时，可得到不同的主产物。 教师用书独具 (3)改变官能团在碳链上的位置。由于不对称的烯烃与HX加成时条件不 同，会引起卤原子连接的碳原子不同，又有卤代烃在NaOH的水溶液中 可发生取代反应生成醇；在

8、NaOH的醇溶液中发生消去反应生成不饱和 键，这样可通过：卤代烃a消去加成卤代烃b水解，会使卤原子 的位置发生改变或引起其他官能团(如OH)的位置发生改变。 2.在烃分子中引入卤素原子的方法在烃分子中引入卤素原子的方法 卤素原子的引入是改变分子性能的第一步反应，在有机合成和有机推断 中起着桥梁的作用。 在烃分子中引入X有以下两种途径： (1)烃与卤素单质的取代反应 HBr (2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应 CH3CH=CH2Br2 CH3CHBrCH2Br CH3CH=CH2HBr CH3CHBrCH3 CHCHHBrCH2=CHBr 例例4分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异

9、构体有多种，在下列该醇的 同分异构体中， A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH 二、醇、酚的结构与性质 1.醇醇的结构与性质的结构与性质 解析解析可以发生消去反应，生成两种单烯烃，表明与羟基相连的碳原子 的相邻碳原子上应连有氢原子，且以OH所连碳原子为中心，分子不对 称，C符合。 (1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是_(填字母，下同)。 答案解析 A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH C 解析解析可以发生催化氧化生成醛，说明含有CH2OH结构，D符合。 (2)可以发生催化氧化生成醛的是_。 答案解析 A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH D 解析

10、解析不能发生催化氧化，说明羟基所连碳原子上没有氢原子，B符合。 (3)不能发生催化氧化的是_。 答案解析 A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH B 解析解析能被催化氧化为酮，说明羟基所连碳原子上含有1个氢原子，A、 C符合。 (4)能被催化氧化为酮的有_种。 答案解析 A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH 2 解析解析能使酸性KMnO4溶液褪色，说明羟基所连碳原子上含有氢原子， A、C、D符合。 (5)能使酸性KMnO4溶液退色的有_种。 答案解析 A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH 3 易误辨析 (1)醇发生消去反应是失去羟基的同时，还要失去与羟基

11、直接相连的碳原 子的相邻碳原子上的一个氢原子，因此，并不是所有的醇都能发生消去 反应。 (2)醇能发生催化氧化反应的条件是连有羟基(OH)的碳原子上必须有氢 原子。连有羟基(OH)的碳原子上有氢原子的醇，其结构不同，催化氧 化的产物也不相同。 2.酚的结构与性质酚的结构与性质 例例5(2017江西崇义中学高二月考)下列物质除苯环外不含其他环状结构， 各取1mol与溴水充分反应，消耗Br2的物质的量按顺序排列正确的是 漆酚： 白藜芦醇： A.2mol、6mol B.5mol、6mol C.4mol、5mol D.3mol、6mol 答案解析 白藜芦醇中，溴可以取代酚羟基邻、对位的氢原子，所以1m

12、ol白藜芦 醇要与5molBr2发生取代反应，含1个碳碳双键，可与1molBr2发生加成 反应，一共消耗6molBr2，故B项正确。 易错警示 酚类物质与溴水反应时，是苯环上的氢原子与溴水发生的取代反应，每 取代一个氢原子消耗一分子溴单质，而且是酚羟基邻位或对位上的氢原 子被取代，间位上的氢原子不能取代。当苯环连接多个酚羟基时，按照 每个酚羟基的位置分别独立考虑即可。 3.醇、酚结构与性质的比较醇、酚结构与性质的比较 例例6苯酚( )在一定条件下能与氢气加成得到环 己醇 ( )。两种化合物都含有羟基。下面关于这两种有机 物的叙述中，正确的是 A.都能发生消去反应 B.都能与金属钠反应放出氢气

13、C.都能和溴水发生取代反应 D.都能与FeCl3溶液作用显紫色 答案解析 解析解析苯酚不能发生消去反应； 环己醇不能和溴水发生取代反应， 也不能与FeCl3溶液作用显紫色； 二者都能和金属钠反应放出氢气。 易错辨析 醇和酚尽管具有相同的官能团羟基，但它们的烃基不同，由于烃基 对羟基的影响，导致了醇和酚性质的差异。 例例7(2017北京怀柔区高二期末)芳香族化合物A、B、C的分子式均为 C7H8O。 ABC 加入氯化铁溶液显紫色无明显现象无明显现象 加入钠放出氢气放出氢气不反应 苯环上一氯代物的 种数 233 (1)A、B、C互为_。 答案解析 同分异构体 解析解析化合物A中加入氯化铁溶液显紫色

14、，说明含有酚羟基，苯环上的一氯 代物有2种，说明羟基和甲基处于对位，则A的结构简式为 ； 化合物B中加入氯化铁溶液无明显现象，说明不含酚羟基，加入Na放出氢气， 说明含有醇羟基，其苯环上一氯代物有3种，因此B的结构简式为 ；化合物C中加入FeCl3溶液、Na均无明显现象，不反应， 且一氯代物有3种，说明存在醚键，即C的结构简式为 三者分子式相同，结构不同，互为同分异构体。 (2)A、B、C的结构简式分别为 A_，B_，C_。 答案解析 解析解析根据上述推断，A、B、C的结构简式分别是 解析解析由于羟基的影响，使苯环上的羟基所在碳原子的邻位和对位上的 氢变得活泼，发生取代反应： 2HBr。 (3

15、)A与浓溴水反应的化学方程式为_ _。 答案解析 2Br2 (4)A的钠盐溶液中通入CO2反应的化学方程式为 _。 答案解析 解析解析碳酸的酸性强于酚羟基，因此有：H2O CO2 NaHCO3。 (5)B与金属钠反应的化学方程式为_ _。 答案解析 解析解析金属钠把羟基上的氢置换出来，则有反应： H2。 规律总结 (1)酚类有机物的检验方法是滴加FeCl3溶液显紫色。 (2)芳香醇、芳香醚和酚互为同分异构体，他们的结构不同，性质也 不同。 4.卤代烃、醇、酚结构和性质的综合卤代烃、醇、酚结构和性质的综合 例例8(2017云南玉溪一中高二期中)1mol 分别与浓 溴水和NaOH溶液完全反应，消耗

16、Br2和NaOH的物质的量分别是 A.1mol、2mol B.2mol、3mol C.3mol、2mol D.3mol、3mol 解析解析由结构可知，分子中含2个酚羟基、1个碳碳双键、1个Cl，酚羟 基的邻、对位上的氢与溴水发生取代反应，碳碳双键与溴水发生加成反 应，则1mol该物质消耗3molBr2；酚羟基、Cl均可与NaOH反应， 则1mol该物质消耗3molNaOH，故D项正确。 答案解析 方法点拨 酚羟基、卤素原子都能与NaOH溶液反应，若苯环上邻对位的位置不被 占有，则酚的苯环上羟基邻对位能与溴水发生取代反应，另外碳碳双键 能与溴水发生加成反应。 5.卤代烃和醇的性质在有机合成中的应

17、用卤代烃和醇的性质在有机合成中的应用 例例9(2017安徽芜湖一中高二月考)已知： CH3CH=CH2HBr CH3CHBrCH3(主要产物) 1mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8molCO2和4molH2O。该烃A在不 同条件下能发生如下所示的一系列变化。 (1)A的分子式为_，F中的含氧官能团名称为_。 C8H8羟基 答案解析 解析解析1mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到8molCO2和4molH2O，所以 A分子中C原子与H原子个数均是8，则A的分子式为C8H8，可发生加聚反 应，所以A是苯乙烯；根据已知信息反应，苯乙烯与HBr发生加成反应的 主要产物D为 ，D发生水解反应生成F，则F

18、的结构 简式是 ，所以F中的含氧官能团是羟基。 (2)E的结构简式为_，的反应类型为_。 答案解析 消去反应 解析解析苯乙烯与溴单质发生加成反应，生成 在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应，生成苯乙 炔，所以E的结构简式是；的反应类型是消去反应。 解析解析反应是苯乙烯的加聚反应，生成聚苯乙烯。反应是F与醋酸的 酯化反应。 (3)写出下列反应的化学方程式： _； _ _，反应类型为_。 答案解析 H2O酯化反应(或取代反应) (4)下列关于F的说法正确的是_(填序号)。 a.能发生消去反应 b.能与金属钠反应 c.1molF最多能和3mol氢气反应 d.分子式是C8H9 解析解析F中含有苯环和羟基，且羟基所在C原子的邻位C原子上有H原子， 所以F可发生消去反应；能与钠发生反应生成氢气；1molF最多与3mol 氢气加成；F的分子式是C8H10O，故选abc。 答案解析 abc 相关相关链接链接 1.醇催化氧化反应的规律醇催化氧化反应的规律 醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(OH)相连的碳原子上的氢原子的个 数有关。 教师用书独具 2.醇消去反应的规律醇消去反应的规律 结构特点：醇分子