第二章第三节知识点及典型例题解析_卤代烃#(精选.)
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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 2反应类型 反应条件 键的变化
卤代烃的结构特点 主要生成
物
水解反应 NaOH 水溶液 C —X 与H —O 键断裂C —O 与H —X 键生成 含C —X 即
可
醇
消去反应 NaOH 醇溶液 C —X 与C —H 键断裂 与X 相连的烯烃或炔
(或—C≡C—) 与H —X
键生成
C 的邻位C
上有H
烃
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:CH3CH2CH2-Br+NaOH―→NaBr+CH3CH2CH2OH。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CH3COONa反应。
(3)溴乙烷跟NaCN反应。
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( )
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KClO3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AgNO3溶液②滴加NaOH溶液③加热④加催化剂MnO2⑤加蒸馏水,振荡、过滤后取滤液⑥过滤后取滤渣⑦用HNO3酸化
(1)鉴定KClO3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
________________________________________________________________________。