卤代烃
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第六章卤代烃卤代烃是一种简单的烃的衍生物,它是烃分子中的一个或多个氢原子被卤原子(F, CL, Br,I)取代而生成的化合物。
一般可以用R-X表示,X代表卤原子。
由于卤代烃的化学性质主要有卤原子决定,因而X是卤代烃的官能团。
根据卤代烃分子中烃基的不同,可以将卤代烃分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代炔烃和卤代芳烃等。
第一节卤代烷烃一.卤代烷烃的分类和命名(一)卤代烷烃的分类1.根据卤代烷烃分子中所含卤原子的种类,卤代烷烃分为:氟代烷:如CH3-F氯代烷:如:CH3-CL溴代烷:如:CH3-Br碘代烷:如:CH3-I2.根据卤代烷烃分子中所好卤原子的数目的多少,卤代烷烃分为:一卤代烷:如:CH3CL, CH3-CH2-Br二卤代烷:如:CH2CL2,多卤代烷:CHCL33. 根据卤代烷烃分子中与卤原子直接相连的碳原子的类型的不同,卤代烷烃可以分为: 伯卤代烷(一级卤代烷) R-CH 2-Br 仲卤代烷(二级卤代烷)CHXR 1R 2叔卤代烷(三级卤代烷)CXR 1R 2R 3(二) 卤代烷烃的命名 1. 普通命名使用范围:结构比较简单的卤代烷常采用普通命名法 命名:原则:根据卤原子的种类和与卤原子直接相连的烷基 命名为“某烷”,或按照烷烃的取代物命名为“卤某烷”。
如:CH 3CL CH 3CH 2Br CH 3CH 2CH 2CH 2I CH CH 3H 3CCH 2CLCHBrH 3CCH 2CH 3CCH 3H 3CCH 3CL甲基氯(氯甲烷)乙基溴(溴乙烷)正丁基碘(正碘丁烷)异丁基氯(异氯丁烷)仲丁基溴(仲溴丁烷)叔丁基氯(叔氯丁烷)2. 系统命名法范围:复杂的卤代烷烃一般采用系统命名法。
原则:将卤原子作为取代基,按照烷烃的命名原则来进行命名。
方法: 1)选择连有卤原子的最长碳链为主链,并根据主链所含碳原子的数目命名为“某烷”作为母体; 2) 将支链和卤原子均作为取代基;3)对于主链不带支链的卤代烷烃,主链编号从距离卤原子最近的一端开始; 4)对于主链带支链的卤代烷烃,主链的编号应遵循“最低系列规则”; 5)把取代基和卤原子的名称按“次序规则”依次写在“某烷”之前(次序按先后顺序写),即得该卤代烷烃的名称。
§4-1卤代烃的分类和命名§4-2卤代烃的性质§4-3重要的卤代烃§4-4卤代烃的制法本章节内容第四章卤代烃第一节卤代烃的分类和命名一、卤代烃的分类二、卤代烃的命名第二节卤代烃的性质一、物理性质二、化学性质第三节重要的卤代烃一、溴甲烷二、三氯甲烷和四氯化碳三、聚四氟乙烯四、氟氯代烃第四节卤代烃的制法§4-1卤代烃的分类和命名卤代烃是烃分子中一个或多个氢原子被子卤素(F、Cl、Br、I)取代的衍生物,它在自然界中存在极少,绝大多数是人工合成的。
比比皆是的聚氯乙烯制品,千家万户使用的冰箱中的致冷剂、防火必备的四氯化碳灭火剂等到,都是卤代烃。
卤代烃也是实验室中最常用的有机化合物,它经常起着从一种化合物变成另一种化合物的桥梁作用,是有机合成中经常用到的化合物。
人们在使用卤代烃的同时,也带来了严重的污染问题,六六六被禁用,DDT被取缔。
近年来,科学家证明臭氧层空洞的形成与使用氟氯烃有关。
可见,只有掌握卤代烃的性质及其反应规律,才能驾驭其上,造福于人类。
§4-1卤代烃的分类和命名(一)分类分类一卤代烃多卤代烃卤代烷卤代烯卤代芳香烃伯卤代烷:RCH2-X仲卤代烷:R2CH-X叔卤代烷:R3C-X如:R-XCH =CH XR-如:x如:如: CHCl3(二)命名1. 饱和卤代烃以烃为母体命名,按照烃的命名法编号123452-乙基-1-溴戊烷2-甲基-4-氯戊烷1234564-甲基-2-氯己烷6543212-甲基-3, 3, 5-三氯己烷12345CH 3CH 2CHCH 2CH 2CH 3CH 2Br CH 3CHCH 2CHCH 3CH 3Cl CH 3CHCH 2CHCH 2CH 3CH 3Cl CH 3CH-C-CH 2CHCH 3H 3C Cl Cl Cl §4-1卤代烃的分类和命名2. 不饱和卤代烃通常以含有不饱和键的最长碳链为主链,编号时要使不饱和键的位置最小4-溴-2-戊烯12342-丙基-4-氯丁烯124534-甲基-5-溴-2-戊炔12345CH 3CHCH=CHCH 3Br CH 2=C-CH 2CH 2-ClCH 2CH 2CH 3CH 3CH 3-C≡C -CHCH 2-Br3. 卤代脂环烃和卤代芳香烃分别以脂环烃和芳香烃作母体,把卤原子作取代基命名1-异丁基-1, 4-二氯环己烷顺-1-甲基-2-氯环己烷1, 3-二溴苯Cl Cl CH 2CH(CH 3)2CH 3H H ClH Br CH 3CH 2CH 3Br Br(R)-2-溴丁烷苯氯甲烷(或氯化苄、苄基氯)1-苯基-2-氯乙烷β-溴萘CH2ClCH2CH2ClBr(三)同分异构现象卤代烷的同分异构体数目比相应的烷烃的同分异构体多丁烷1-氯丁烷卤代烯烃的同分异体比相应的烯烃的同分异构体更多CH 3CH 2CH 2CH 3CH 3-CH-CH 3CH 3CH 3CH 2CH 2CH 2-Cl CH 3CH 2CH-CH 3Cl CH 3-CH-CH 2-Cl CH 3ClCH 3-C-CH 3CH 3§4-2 卤代烃的性质一、一卤代烷通式:CH2n+1X常用R—X表示n物理性质在室温下,氯甲烷、氯乙烷、溴甲烷、氟甲烷、氟乙烷、氟丙烷为气体,其他15个碳原子以下的一卤代烷为液体,15个碳原子以上的是固体。
1.一定能够鉴定卤代烃中卤元素的存在的操作是( )A.在卤代烃中直接加入AgNO3溶液B.加蒸馏水,充分搅拌后,加入AgNO3溶液C.加入NaOH溶液,加热后加入稀硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液D.加入NaOH的乙醇溶液,加热后加入AgNO3溶液A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.②③⑤34.某有机化合物的结构简式为:,下列有关该物质的叙述正确的是A.1 mol该物质最多可以消耗3 mol NaB.1 mol该物质最多可以消耗7 mol NaOHC.不能与Na2CO3溶液反应D.易溶于水,可以发生加成反应和取代反应5.下列卤代烃,既能发生水解,又能发生消去反应且只能得到一种单烯烃的是( )6.以溴乙烷为原料制取1,2二溴乙烷,下列转化方案中最好的是( )A .CH 3CH 2BrB .CH 3CH 2Br CH 2BrCH 2BrC .CH 3CH 2Br CH 2===CH 2CH 2BrCH 3CH 2BrCH 2BrD .CH 3CH 2Br CH 2===CH 2CH 2BrCH 2Br7.下列分子式中只表示一种纯净物的是( )A .C 2H 4Cl 2B .C 2H 3Cl 3 C .C 2HCl 3D .C 2H 2Cl 2 8.下列实验可达到实验目的的是( ) ①将与NaOH 的醇溶液共热制备CH 3—CH═CH 2②与适量NaHCO 3溶液反应制备③向CH 3CH 2Br 中滴入AgNO 3溶液以检验溴元素 ④用溴水即可检验CH 2=CH-CHO 中的碳碳双键A .只有①B .只有①④C .只有①③④D .都不能9.如图表示4—溴环己烯所发生的4个不同反应。
其中,产物只含有一种官能团的反应是A .①④B .③④溴水NaOH 醇溶液△ Br2光照 HBrNaOH 醇溶液△Br2光照 HBr 溶液△A. CH 3—C —C —Br3 CH 3CH 3 CH 3B. CH 3—CH 2—C —Br3CH 3C. CH 3—CH —C —CH 3CH 3 BrCH 2 CH 3D. CH 3—C —CH 2—BrCH 3CH 3C.②③ D.①②10.关于下列物质用途的说法错误的是A.硬脂酸甘油酯可用于制作肥皂B.乙二醇可用于配制汽车防冻液C.部分卤代烃可用作灭火剂D.甲醛的水溶液(福尔马林)可用于消毒自来水11.BrCH2CH2CH=CHCH2Cl可经三步反成制取OHCCH2CH2CHBrCHO发生反应的类型依次是()A.水解反应、氧化反应、加成反应B.加成反应、水解反应、氧化反应C.水解反应、加成反应、氧化反应D.加成反应、氧化反应、水解反应12.在卤代烃RCH2CH2X中化学键如下图,则下列说法中正确的是( )A.当该卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是①和③B.当该卤代烃发生消去反应时,被破坏的键是①和③C.当该卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是③D.当该卤代烃发生消去反应时,被破坏的键是①和②13.下图表示4-溴-1-环己醇所发生的4个不同反应(反应条件略去)。
产物含有二种官能团的反应是A.②③ B.①④C.①②④ D.①②③④14.分子式为C3H2Cl6的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A.3种 B.4种 C.5种 D.6种15.下列各组中的反应属于同一反应类型的是()A.由溴丙烷水解制丙醇;由丙烯与水反应制丙醇B.由苯硝化制硝基苯;由苯与氢气反应制环己烷C.由乙酸和乙醇制乙酸乙酯;由甲酸乙酯水解制甲酸和乙醇D.由氯代环己烷消去制环己烯;由丙烯与溴反应制1 ,2-二溴丙烷第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明16.(14分)(1)写出下列微粒的电子式:-CH3(2)-OH (3)C2H2(4)OH–(2)1molBr和1molBr2完全加成,试写出产物可能有的结构简式: 。
17.(10分)1,4-环己二醇可通过下列路线合成(某些反应的反应物和反应条件未列出):(1)写出反应④、⑦的化学方程式:④________________________________;⑦_________________________________。
(2)②的反应类型是____________,上述七个反应中属于加成反应的有____________(填反应序号)。
(3)反应⑤中可能产生一定量的副产物,其可能的结构简式为_________________。
18.写出下列化学反应方程式:(1)用电石制备乙炔:。
(2)乙醛与银氨溶液发生银镜反应:。
(3)将灼热的铜丝浸入少量乙醇液体中:。
(4)甲苯与浓硝酸和浓硫酸混合液共热生成三硝基甲苯:。
(5)1,3-二溴-2,3-二甲基丁烷与NaOH的醇溶液共热:。
参考答案1.C【解析】试题解析:若鉴定卤代烃中卤元素的存在,应该先将卤代烃在碱性条件下水解出自由移动的卤素离子,加热后加入稀硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液,根据沉淀的颜色判断卤素原子,故C正确。
考点:卤代烃2.C【解析】试题分析:①水和乙醇中的羟基氢活泼性不同,与钠反应剧烈程度不同,钠和水反应剧烈,和乙醇反应缓慢,可以利用与钠反应判断水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱,正确;②CH2=CHCHO中的碳碳双键和醛基都能使高锰酸钾溶液褪色;欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键可先用新制氢氧化铜氧化醛基后再通入高锰酸钾溶液褪色证明,错误;③重金属盐可以使蛋白质变性,向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铜溶液,有沉淀析出;再把沉淀加入蒸馏水中,沉淀不溶解,可证明蛋白质已变性,正确;④检验溴乙烷中的溴元素,可将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热发生水解反应生成溴化钠,充分反应并冷却后,向溶液中加稀HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,正确;⑤不同反应的反应速率大小与反应热数据的大小无关,错误,选C。
考点:考查化学实验方案的分析、评价。
3.B【解析】试题分析:A.向盛有25mL沸水的烧杯中滴加5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸, 当液体变为红褐色时停止加热,就制得Fe(OH)3胶体,错误;B.向两支盛有KI3溶液的试管中,因为的溶液中存在平衡:I2+I-,所以存在I2,遇到淀粉溶液变为蓝色,存在I-,在滴KI加AgNO3溶液时,会产生黄色沉淀,正确;C.将溴乙烷和NaOH乙醇溶液混合加热,产生气体通入酸性KMnO4溶液, 酸性KMnO4溶液褪色,由于乙醇有挥发性,它也有还原性,能够被高锰酸钾溶液氧化,因此不能证明产生了乙烯,错误;D.蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再加入NaOH溶液中和催化剂硫酸,然后再加入新制银氨溶液,水浴加热,就会产生光亮的银镜,这时才可以证明蔗糖已水解,错误。
考点:考查实验操作、现象与所得结论的关系的知识。
4.B【解析】试题分析:A、分子中含有2个羟基,则1 mol该物质最多可以消耗2 mol Na,A错误;B、酚羟基、酯基、卤代烃均与氢氧化钠溶液反应,且反应后又产生2个酚羟基,所以1 mol 该物质最多可以消耗7 mol NaOH,B正确;C、酚羟基能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,C错误;D、含有酯基和氯原子,因此该有机物难溶于水,D错误,答案选B。
考点:考查有机物的结构与性质5.A【解析】试题分析:卤素原子能发生水解反应,与卤素原子相连的碳的邻位上的碳原子必须有氢原子才能发生消去反应D不能发生消去反应;A发生消去反应只能生成一种单烯烃;B消去生成两种单烯烃;C发生消去反应生成三种单烯烃,故答案选A.考点:有机物的结构和性质6.D【解析】试题分析:在有机物的制备反应中,应尽量选择步骤少、产率高、副产物少的合成路线。
对此题而言,选择加成反应比取代反应要好得多,而使用加成反应,必须先发生消去反应生成不饱和烃,显然D项的步骤较少,最后产率也较高。
考点:卤代烃结构和性质。
7.C【解析】试题分析:C2HCl3不存在同分异构体,故只表示一种纯净物,C项正确。
考点:同分异构体。
8.D【解析】试题分析:①醇在浓硫酸的作用下加热发生消去反应生成烯烃,①不正确;羧基能与碳酸氢钠反应,而酚羟基不能,②不正确;卤代烃与硝酸银不反应,水解后才能检验溴离子,③错误;醛基也能使溴水褪色,④错误,答案选D。
考点:考查有机实验方案设计与评价9.B【解析】试题分析:由结构可知,有机物中含C=C和-Br,①为氧化反应,得到两种官能团;②为水解反应,得到C=C和-OH两种官能团;③为消去反应,产物中只有C=C;④为加成反应,产物中只有-Br,则有机产物只含有一种官能团的反应是③④,故选B.考点:考查有机物的官能团及其性质。
10.D【解析】试题分析:A、硬脂酸甘油酯通过皂化反应可用于制作肥皂,A正确;B、乙二醇可用于配制汽车防冻液,正确;C、部分卤代烃可用作灭火剂,例如四氯化碳,C正确;D、甲醛有毒,甲醛的水溶液(福尔马林)不可用于消毒自来水,D错误,答案选D。
考点:考查常见有机物用途的正误判断11.C【解析】卤代烃在碱性环境中水解,然后与HBr发生加成反应,最后醇被催化氧化。
考点:卤代烃与烃的含氧衍生物的相互转化12.B【解析】试题分析:当该卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是①;当该卤代烃发生消去反应时,被破坏的键是①和③,答案 B。
考点:考查卤代烃发生水解、消去反应时化学键断裂位置的判断13.B【解析】试题分析:①NaOH醇溶液-Br发生消去反应产物中含有碳碳双键和羟基;②NaOH水溶液-Br 发生水解生成-OH;③与浓HBr反应羟基发生取代为—Br,只有一种官能团;④浓硫酸作用下-OH发生消去反应,生成碳碳双键。
考点:考查卤代烃和醇的性质。
14.B【解析】试题分析:分子式为C3H2Cl6的物质中C原子已饱和,是丙烷的二氯代物,根据“定一移一”的方法判断丙烷的二氯代物的同分异构体共有4种,答案选B。
考点:考查烷烃二代物同分异构体的判断15.C【解析】由溴丙烷水解制丙醇发生取代反应,由丙烯与水反应制丙醇发生加成反应,A项错误;由苯硝化制硝基苯,发生取代反应,由苯与氢气反应制环己烷,发生加成反应,B项错误;酯化反应和酯的水解反应都是取代反应,C项正确;由氯代环己烷制环己烯,发生消去反应,由丙烯与溴反应制1,2-二溴丙烷,发生加成反应,D项错误。
16.(1);;;;(2)【解析】试题解析:下列物质的电子式为:(1)甲基中碳原子最外层为7个电子,甲基的电子式为:;氧原子与氢原子通过一对共用电子对连接,羟基中的氧原子含有一个未成对电子,电子式为:;分子中碳原子与碳原子通过三对共用电子对相连接,碳原子与氢原子通过一对共用电子对相连接,所以电子式为;氢氧根离子为带有1个单位负电荷的阴离子,需要标出离子中各原子最外层电子,氢氧根离子的电子式为:;(2)1mol和1molBr2完全加成,其加成方式有1,2加成,1,4加成,故产物的结构简式为、。