有机复习提纲 第7章 卤代烃
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第七章 卤代烃 相转移催化反应邻基效应(一) 写出下列分子式所代表的所有同分异构体,并用系统命名法命名。
(1)C 5H 11Cl (并指出1°,2°,3°卤代烷) (2)C 4H 8Br 2 (3) C 8H 10Cl 解:(1) C 5H 11Cl 共有8个同分异构体:1-氯戊烷 CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2ClCH 3CH 2CH 2CHCH 3Cl 2-氯戊烷CH 3CH 2CHCH 2CH 3ClCH 3CHCH 2CH 2ClCH 3CH 3CHCHCH 33ClCH 3CCH 2CH 33Cl CH 3CH 22Cl CH 3CH 3C CH 2ClCH 333-氯戊烷3-甲基-1-氯丁烷3-甲基-2-氯丁烷2-甲基-2-氯丁烷2-甲基-1-氯丁烷2,2-二甲基-1-氯丙烷o(1 )o(1 )o(1 )o(1 )o(2 )o(2 )o(2 )o(3 )(2) C 4H 8Br 2共有9个同分异构体:CH 3CH 2CH 2CHBr 2CH 3CH 2CHCH 2BrBrCH 3CHCH 2CH 2BrBrCH 2CH 2CH 2CH 2Br CH 3CH 2CCH 3BrCH 3CHCHCH 3BrBr (CH 3)22BrBr (CH 3)2CHCHBr 2BrCH 22BrCH 31,1-二溴丁烷1,2-二溴丁烷1,3-二溴丁烷1,4-二溴丁烷2,2-二溴丁烷2,3-二溴丁烷2-甲基-1,2-二溴丙烷2-甲基-1,1-二溴丙烷2-甲基-1,3-二溴丙烷(3) C 8H 10Cl 共有14个同分异构体:1-苯-2-氯乙烷1-苯-1-氯乙烷CH 2CH 2Cl CHCH 3Cl CH 32Cl CH 3CH 2ClCH 3CH 2Clo-甲基苯氯甲烷m-甲基苯氯甲烷p-甲基苯氯甲烷CH 2CH 3ClCH 3CH 3ClCH 2CH 3ClCH 2CH 3Cl CH 3CH 3Clp-氯乙苯o-氯乙苯m-氯乙苯3-氯-1,2-二甲苯4-氯-1,2-二甲苯CH 3CH 3ClCH 33ClCH 3CH 3Cl CH 3CH 3Cl5-氯-1,3-二甲苯2-氯-1,3-二甲苯4-氯-1,3-二甲苯2-氯-1,4-二甲苯(二) 用系统命名法命名下列化合物。
第7章卤代烃相转移催化反应临基效应1.下面所列的每对亲核取代反应中,哪一个反应更快,请解释原因。
解:(1)第一个反应更快,因为三级卤代烃比一级卤代烃更易生成稳定的碳正离子。
(2)第一个反应更快,因为一级卤代烃的空间位阻比二级卤代烃的空间位阻小。
(3)第一个反应更快,因为比的亲核性更强。
(4)第一个反应更快,因为硫的亲核性比氮强。
(5)第一个反应更快,因为比更易离去。
(6)第二个反应更快,因为偶极非质子溶剂对反应更有利。
2.芥子气是一种由环氧乙烷及H2S等合成得到的糜烂性毒剂,其主要特征是使人体内一些重要的代谢酶烷基化而失活,从而破坏细胞,造成糜烂。
(1)请解释该毒剂极易使酶烷基化的原因(提示:将酶结构简化为酶-NH2);(2)使用某些漂白剂(如NaOC1)能使芥子气失活,请解释其原因。
解:(1)致毒机理:(2)使芥子气失活机理:3.完成下列反应式,并写出反应机理。
解:反应物是叔氯代环烷,且进行水解反应,即试剂是弱地亲核试剂也是弱碱,因此反应按S N1机理进行。
所得产物是由两个构型相反的化合物组成的外消旋体。
首先是反应物的C—Cl键进行异裂,生成碳正离子中间体,由于带正电荷的碳原子是平面构型,H2O可从平面的两边机会均等地进攻带正电荷的碳原子,生成两种构型相反的醇。
(1)指H2O从带正电荷的碳原子所在平面的前方进攻,得到的产物是(I);(2)指H2O从带正电荷的碳原子所在平面的后方进攻,得到的产物是(Ⅱ)。
4.比较下列各组中两个反应的速率大小,并阐明理由。
解:(1)第二个反应比第一个反应快,因为的亲核性比大。
(2)第二个反应比第一个反应快,因为的亲核性比大。
5.乙烯基环丙烷溴化至少快于1-己烯的溴化300倍。
相反地,这两个烯对芳基硫卤的反应速度是相似的(乙烯基环丙烷仅快2倍)。
能否解释这种差异?反应数据能告诉我们关于产物的结构吗?解:乙烯基环丙烷及溴化1-已烯的反应历程如下:从反应历程可以看出,乙烯基环丙烷与溴反应,形成一个开链的碳正离子,这个碳正离子与环丙基发生共振,因此具有特殊的稳定性。
第3讲烃与卤代烃【课标要求】1.掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质,掌握卤代烃的结构与性质,以及与其他有机物的相互转化。
2.了解烃类及烃的卤代衍生物的重要应用以及烃的卤代衍生物合成方法。
【学科素养】1.宏观辨识与微观探析:认识烃的多样性,并对烃类物质进行分类,能从不同角度认识烃和卤代烃的组成、结构、性质和变化,形成结构决定性质的理念。
2.证据推理与模型认知:官能团的性质及结构决定有机物的性质,要建立结构模型。
考点一:烷烃、烯烃与炔烃2021浙江1月选考第6题2020浙江1月选考第10题2019天津高考第1题2019上海等级考第7题2019浙江4月选考第16题2018浙江4月选考第15题2018全国Ⅰ卷第11题2017北京高考第9题考点二:芳香烃2021河北选择性考第8、12题2020天津等级考第9题2019全国Ⅰ卷第8、9题2019全国Ⅲ卷第8题2018全国Ⅲ卷第9题2018浙江4月选考第32题考点三:卤代烃2021湖南选择考第13题2020全国Ⅰ卷第36题2020全国Ⅱ卷第36题2018全国Ⅲ卷第36题2018海南高考第18题分析近五年高考试题,高考命题在本讲有以下规律:1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下两个方面:(1)烃的组成、结构和性质。
(2)卤代烃的组成、结构特点和性质。
2.从命题思路上看,侧重卤代烃在有机合成中的应用考查。
根据高考命题特点和规律,复习时要注意以下几个方面:1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构和性质上的差异。
2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。
3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。
4.了解加成反应、取代反应和消去反应。
5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
考点一:烷烃、烯烃与炔烃(基础性考点)一、烷烃的结构1.脂肪烃的分类烃是仅由C、H两种元素组成的有机化合物,又叫碳氢化合物。
卤代烃一定义卤代烃 :烃分子中的氢原子被卤素取代。
卤原子〔F、Cl、Br、I〕是卤代烃的官δ+δ-能团。
C X二、卤代烃的分类1、按卤原子分类:氟、氯、溴、碘代烃。
2、按烃基结构分类:饱和卤代烃、不饱和卤代烃、卤代芳烃。
3、按与卤原子相连的碳原子级数分类:伯、仲、叔卤代烃。
4、按 X 的数目:一卤代烃多卤代烃三、卤代烃的命名1.一般命名法 :按与卤素相连的烃基来命名,称为“某基卤〞2.系统命名〔规那么:卤原子做取代基。
〕卤素取代芳环氢时,以芳烃作母体.四、卤代烃的物理性质卤代烃的密度一般比水大,分子中卤原子越多密度越大五、卤代烃的化学性质1 亲核取代反响〔常有亲核试剂:H2O , NH3 , OH-, RO-, CN- 等。
〕〔一〕水解:卤代烃与NaOH 水溶液共热,生成醇。
例 :C5H 11Cl + NaOH H 2OC5H 11OH + NaCl〔二〕醇解反响 (R-X 一般为伯 RX 。
)例 :CH 3CH 3CH 3Br + CH 3CONaCH 3COCH 3 + NaBrCH 3CH 3〔三〕氨解反响例 :C 4H 9Br + 2 NH 3C 4H 9NH 2 + NH 4Br〔四〕氰解反响例 :C 2H 5Br +NaCNEtOHC 2H 5CN + NaBr丙腈〔五〕与硝酸银反响R-X + AgNO 3醇R-O NO2 + AgX硝酸酯室温下马上产生 AgX 积淀者,为活性卤,即苄卤、烯丙卤、叔卤、碘代烃加热后才出现 AgX 积淀者,为仲和伯卤代烷加热后仍不反响者,为惰性卤,即芳卤和乙烯卤〔六〕、除掉反响〔卤代烃与强碱的醇溶液加热作用时,发生除掉反响〕从含 H 较少的 β-C 上脱氢,称为 Saytzeff 规那么即火上加油(七)、与金属反响卤代烃可以与金属〔 Li 、Na 、K 、Mg 、Al 、Cd ....〕反响生成金属有机化合物。
R X +无水乙醚RMgX Mg格氏试剂易与含爽朗 H 的化合物如 H2O、 R-OH 、R-NH2 反响生成相应的烃。
7 卤代烃本章要点:卤代烃的取代反应;卤代烃的消除反应;亲核取代反应机理、消除反应机理,竞争反应;亲核取代反应和消除反应的立体化学。
一、卤代烃的基本概念1,卤代烃的分类⑴按烃基分类①卤原子与饱和碳原子连接;卤原子连接在饱和碳原子上的卤代烃一级卤代烃(伯卤代烃):碳原子上连有一个烃基;二级卤代烃(仲卤代烃):碳原子上连有两个烃基;三级卤代烃(叔卤代烃):碳原子上连有三个烃基。
②卤原子与不饱和碳原子连接:卤代烯烃与卤代苯,卤原子连接在不饱和碳原子上。
③卤原子与烯丙基、苄基连接:烯丙基卤代烃与卤苄,卤原子连接在不饱和碳原子的邻位饱和碳原子上。
⑵按卤原子分类氯代烃、溴代烃、碘代烃等。
2,卤代烃的命名两种观点⑴ 以含有卤原子的最长碳链为主链;⑵ 选择最长碳链时不考虑是否含有卤原子;3-氯甲基戊烷or.2-乙基-1-氯丁烷 3-(chloromethyl)pentane系统法命名时,卤原子总是取代基,不视为官能团;习惯法命名时,有时视卤原子为官能团,如叔丁基氯等。
氯(代)苄 or 苄基氯3,碳-卤键的结构特征⑴碳-卤键的极性:×10-30C•m 6.472 6.072 5.971 5.471⑵卤原子电负性大,碳卤键是极性键,碳原子上带有部分正电荷,容易受到给电子试剂作用,发生亲核反应。
二、卤代烃的性质—化学反应1,取代反应卤原子被其它原子或原子团取代的主要反应有⑴ 羟基取代卤原子(水解反应,卤原子转换成羟基,一种制备醇的方法)碱性水溶液中反应,活泼卤代烃(叔卤代烃、烯丙式卤代烃、苄卤代烃)容易反应。
⑵ 烷氧基取代卤原子(醇解反应,卤原子转换成烃氧基,制备醚的方法)反应称为Williamson缩合,引入烃氧基的试剂通常是醇钠,醇钠是强有机碱,也是有效的亲核试剂。
醇解反应是制备混合醚的重要方法,醚的两个烃基分布来自于醇(醇钠)和卤代烃。
但两个烃基中有一个是叔碳烃基的话,这个烃基不能来自于卤代烃,因为三级卤代烃与醇钠作用容易得到烯烃;两个烃基中有一个是苯基的话,这个烃基也不能来自于卤代烃,因为卤代苯不能与醇钠作用,除非苯环卤原子的邻、对位上有一个甚至一个以上硝基。
有机化学卤代烃知识点有机化学中,卤代烃是一类以卤素取代烃基的有机化合物。
常见的卤素包括氟、氯、溴和碘。
卤代烃是许多化学反应的重要试剂和中间体,并且在药物、农药和材料科学等领域中具有广泛的应用。
本文将介绍卤代烃的合成方法、反应性质和应用。
一、合成方法:1.卤代烃可以通过卤素与饱和烃反应得到。
反应条件包括温度、反应物摩尔比例和反应时间等。
以氯化亚铜作为催化剂,可以加速卤化反应的进行。
2.卤代烃还可以通过卤素与不饱和烃反应得到。
不饱和烃中的双键或三键易于被卤素攻击,形成卤代烃。
这种反应通常需要光照或加热条件。
3.邻位和对位取代反应也是一种重要的合成卤代烃的方法。
邻位和对位取代反应可以通过亲电体取代或自由基置换反应实现。
亲电体取代适用于反应物中含有活泼卤素的情况,自由基置换适用于反应物中含有活泼氢原子的情况。
二、反应性质:1.亲电取代反应:卤代烃中卤素与亲电试剂发生反应,取代掉卤素原子。
常见的亲电试剂包括亲核试剂和亲电试剂。
例如,卤代烃与亲核试剂氢氧根离子(OH-)反应生成醇;卤代烃与亲电试剂亚硫酰氯(SOCl2)反应生成亚硫酰卤。
2.消除反应:卤代烃中相邻的两个碳原子之间存在α-和β-位关系。
当α-位和β-位上存在不同的官能团时,消除反应可能发生。
例如,卤代烃与碱反应可以生成烯烃。
3.重排反应:卤代烃在适当的条件下,可以发生重排反应,产生更稳定的碳碳键排列方式。
重排反应对于有机合成具有重要的意义,可以实现环化反应或产生特定官能团。
三、应用:1.药物和医疗领域:卤代烃常被用作抗菌药物、抗病毒药物和麻醉药物的前体。
例如,卤代烃被用作植物中药物提取物的酯化试剂,可以增强其生物活性。
2.材料科学:卤代烃可用于合成具有特定结构和性质的聚合物。
例如,氟代烃可以用于制备具有超低表面张力和耐热性的涂料材料。
3.农药和防腐剂:卤代烃具有杀虫和防腐的特性,常被用于制备农药和木材防腐剂。
总结:卤代烃是一类重要的有机化合物,具有丰富的合成方法和多样的反应性质。