第二章第3节卤代烃

卤代烃一、卤代烃的代表物质——溴乙烷1、基本结构化学式：C2H5Br 结构式：结构简式：CH3CH2Br官能团：—Br2、物理性质无色，液体，无味，密度比水大，难溶于水，易溶于有机溶剂3、化学性质在卤代烃分子中，卤素原子是官能团。由于卤素原子吸引电子的能力较强，使共用电子对偏移，C—X键具有较强的极性，因此卤代烃的反应活性增强。1）取代反应卤代烃的水解：强碱水溶液、加热条件下发生第一步：CH3CH2—Br+HO—H→CH3CH2—OH+H—Br第二步：HBr+NaOH→NaBr+H2O总反应：CH3CH2Br+NaOH→CH3CH2OH+NaBr2）消去反应从分子中脱去一个或几个小分子（H2O、HX等）而形成不饱和键强碱的醇溶液、加热条件下发生CH3CH2Br+NaOH→CH2=CH2↑+NaBr+H2O产物验证：因生成物中常混有乙醇蒸汽，需要出去杂质，试剂选用水，除杂后将气体通入酸性KMnO4，如溶液褪色可证明生成物二、卤代烃1、卤代烃的分类1）根据卤族原子分类：分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃2）根据烃基分类：分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃和芳香卤代烃3）根据卤族原子数目分类：分为一卤代烃和多卤代烃2、卤代烃的物理性质1）都不溶于水，可溶于大多数的有机溶剂。2）卤代烃的沸点和密度都大于同碳原子的烃。3）沸点随碳原子数的增加而升高，密度却随碳原子数的增加而减小。4）所含碳原子数相同时，支链越多，沸点越低。5）室温下，少数卤代烃(如CH3Cl)为气体，其余为液体，碳原子数较多的卤代烃为固体。3、卤代烃的化学性质1）取代(水解)反应R—X＋H2O→R—OH＋HX或R—X＋NaOH→R—OH＋NaX注意：a、所有的卤代烃都可发生水解反应。b、利用卤代烃的水解可制取醇类物质例：CH3Cl＋H2O→CH3OH＋HCl(一卤代烃可制一元醇)，BrCH2CH2Br＋2H2O→HOCH2CH2OH＋2HBr(二卤代烃可制二元醇)。如同一个碳原子上连有两个卤族原子，水解产生的两个羟基连在同一个碳上，这种不稳定结构会自行脱水，形成醛基，如：CH2Br2+2NaOH→HOCH2OH→HCHO2）卤代烃的消去规则：能发生消去反应的卤代烃，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数≥2；二是与X相连的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子。注意：卤代烃发生消去反应和水解反应的外界条件不同，在醇和强碱存在的条件下发生消去反应，在水和强碱存在条件下发生水解反应。R—CH2—CH2X+NaOH→R—CH=CH23）多卤代烃的消去：遵守卤代烃消去规则第一步消去：XCH2CH2X+NaOH→CH2=CHX+NaX+H2O第二步消去：CH2=CHX+NaOH→CH≡CH+NaX+H2O总反应：XCH2CH2X+2NaOH→CH≡CH+2NaX+2H2O4、卤代烃中卤族元素的检验卤代烃不溶于水，也不能电离出X-，分子中卤族元素的检验步骤如下：1）将卤代烃与过量NaOH溶液混合，充分振荡。2）然后，向混合液中加入过量的稀HNO3以中和过量的NaOH。3）最后，向混合液中加入AgNO3溶液。若有白色沉淀生成，则证明卤代烃中含氯原子；若有浅黄色沉淀生成，则证明卤代烃中含溴原子。注意：也可用强碱的醇溶液共热产生X-，无论用何种方式，都必须在加入AgNO3溶液之前，先加过量稀HNO3中和过量的NaOH，以免对X-的检验产生干扰5、卤代烃的同分异构体主要考虑两个方面：碳的骨架异构(碳链异构)和卤素原子的位置异构。