卤代烃

第三节 卤代烃

一、卤代烃的消去反应有哪些规律？与水解反应有哪些区别？

卤代烃的化学性质较活泼，这是由于卤原子(官能团)的作用所致。卤原子结合电子的能力比碳原子强，当它与碳原子形成碳卤键时，共用电子对偏向卤原子，故碳卤键的极性较强，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂而发生化学反应。

1．消去反应

(1)消去反应的实质：从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个卤化氢分子，从而形成不饱和化合物。

例如：

CH 3CH 2Cl ：

＋NaOH ――→醇

△

NaCl ＋CH 2===CH↑＋H 2O (2)卤代烃的消去反应规律

①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH 3Br 。

②有邻位碳原子，但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。例如：

。

③有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能生成不同的产物。例如：

CH 3—CH===CH —CH 3＋NaCl ＋H 2O

(3)二元卤代烃发生消去反应时要比一元卤代烃困难些。有些二元卤代烃发生消去反应后

可在有机物中引入三键。例如：CH 3—CH 2—CHCl 2＋2NaOH ――→醇

△

CH 3—C≡CH＋2NaCl ＋2H 2O

碳链上引入碳碳双键或碳碳三键。

(2)与—X 相连碳原子的邻位碳上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。

二、怎样检验卤代烃中的卤素？ 1．实验原理

R —X ＋H 2O ――→NaOH

△

R —OH ＋HX HX ＋NaOH===NaX ＋H 2O HNO 3＋NaOH===NaNO 3＋H 2O AgNO 3＋NaX===AgX↓＋NaNO 3

根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素：AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)。 2．实验步骤

(1)取少量卤代烃；(2)加入NaOH 水溶液；(3)加热；(4)冷却；(5)加入稀HNO 3酸化； (6)加入AgNO 3溶液，观察沉淀的颜色。

即RX ――→加NaOH 水溶液△

R —OH NaX ――→加稀HNO 3酸化R —OH HX ――→加AgNO 3溶液⎩⎪⎨⎪⎧

若产生白色沉淀，卤原子为氯原子若产生浅黄色沉淀，卤原子为溴原子

若产生黄色沉淀，卤原子为碘原子

3．实验说明

(1)加热是为了加快卤代烃的水解反应速率，因不同的卤代烃水解难易程度不同。 (2)加入稀HNO 3酸化，一是为了中和过量的NaOH ，防止NaOH 与AgNO 3反应产生沉淀，影响对实验现象的观察和AgX 沉淀的质量；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。

(3)量的关系：R —X ～NaX ～AgX,1 mol 一卤代烃可得到1 mol 卤化银(除F 外)沉淀，常利用此量的关系来进行定量测定卤代烃。

特别提醒 (1)卤代烃均属于非电解质，不能电离出X －

，不能用AgNO 3溶液直接检验卤素的存在。

(2)将卤代烃中的卤素转化为X －

也可用卤代烃的消去反应。 三、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作用。 在烃分子中引入—X 原子有以下两种途径： (1)烃与卤素单质的取代反应

CH 3CH 3＋Cl 2――→光照

CH 3CH 2Cl ＋HCl

＋Br 2――→催化剂

＋HBr

(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应 CH 3—CH===CH 2＋Br 2―→CH 3—CHBr —CH 2Br CH 3—CH===CH 2＋HBr ――→

催化剂

CH≡CH＋HBr ――→催化剂

CH 2===CHBr

类型1 卤代烃取代反应原理的应用

例1 卤代烃在NaOH 存在的条件下水解，这是一个典型的取代反应，其实质是带负电

的原子团(例如OH －

等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子。例如：CH 3CH 2CH 2－Br ＋NaOH ―→NaBr ＋CH 3CH 2CH 2OH 。写出下列反应的化学方程式。

(1)溴乙烷跟NaHS 反应。 (2)碘甲烷跟CH 3COONa 反应。 (3)溴乙烷跟NaCN 反应。 答案 (1)CH 3CH 2Br ＋NaHS ―→CH 3CH 2SH ＋NaBr (2)CH 3I ＋CH 3COONa ―→CH 3COOCH 3＋NaI (3)CH 3CH 2Br ＋NaCN ―→CH 3CH 2CN ＋NaBr

解析 这是一道信息题，考查学生的自学和信息迁移能力。根据信息知识简单的模仿，不过应注意用—SH(而不是用—HS)，和—CN 连在原来连有卤素原子的碳原子上，取而代之即可。

类型2 卤代烃的消去反应

例2 下列物质中，不能发生消去反应的是( )

答案 BC

解析 根据消去反应发生的条件，与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子；B 中CH 2Br 2无相邻碳原子，C 中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上无氢原子，故都不能发生消去反应。

判断卤代烃能否发生消去反应主要看一点，即卤素原子所连碳原子的相邻碳原子上是否有氢原子，如果有，就能发生消去反应，否则，不能发生。

类型3 卤代烃中卤素的检验

例3 在实验室鉴定KClO 3晶体和1­氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操作程序： ①滴加AgNO 3溶液 ②滴加NaOH 溶液 ③加热 ④加催化剂MnO 2 ⑤加蒸馏水，振荡、过滤后取滤液 ⑥过滤后取滤渣 ⑦用HNO 3酸化

(1)鉴定KClO 3中氯元素的操作步骤是

________________________________________________________________________， （2）鉴定1­氯丙烷中氯元素的操作步骤是

________________________________________________________________________。 答案 (1)④③⑤⑦① (2)②③⑦①

解析 用AgNO 3检验氯元素时，需将KClO 3和1­氯丙烷中的氯元素转化为Cl －

，并用稀HNO 3酸化，克服其他离子的干扰，实验才会成功。

将KClO 3晶体与1­氯丙烷中的氯元素分别转变为Cl －

的方法为：2KClO 3=====MnO 2△2KCl ＋3O 2↑，

CH 3CH 2CH 2Cl ＋NaOH ――→水△

CH 3CH 2CH 2OH ＋NaCl 。再将溶液中的Cl －

转变为AgCl ，通过沉淀颜色和