高二化学卤代烃的制备与性质
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《卤代烃》知识清单一、卤代烃的定义和分类卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。
按照卤素原子的种类,卤代烃可以分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。
根据分子中卤原子的数目,又可分为一卤代烃和多卤代烃。
而根据烃基的结构不同,卤代烃还能分为饱和卤代烃(卤代烷烃)、不饱和卤代烃(如卤代烯烃、卤代炔烃)和芳香族卤代烃。
二、卤代烃的物理性质1、状态常温下,一氯甲烷、一氯乙烷、氯乙烯等为气体;其余的卤代烃,如溴乙烷、氯苯等多为液体;而高级卤代烃一般是固体。
2、溶解性卤代烃一般不溶于水,能溶于大多数有机溶剂,如乙醇、乙醚、苯等。
3、密度多数卤代烃的密度比水大,但一氯代烃的密度通常比水小。
三、卤代烃的化学性质1、取代反应(水解反应)卤代烃在碱性条件下(如氢氧化钠溶液)可以发生水解反应,生成醇和相应的卤化氢。
例如,溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热:CH₃CH₂Br +NaOH → CH₃CH₂OH + NaBr2、消去反应在一定条件下(如氢氧化钠的醇溶液、加热),卤代烃可以脱去卤化氢,生成不饱和烃。
例如,溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热:CH₃CH₂Br +NaOH → CH₂=CH₂↑ + NaBr + H₂O需要注意的是,与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子才能发生消去反应。
四、卤代烃的制备1、烷烃与卤素单质的取代反应例如,甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)和四氯化碳等卤代烃。
2、不饱和烃与卤化氢或卤素单质的加成反应例如,乙烯与氯化氢加成可以得到氯乙烷:CH₂=CH₂+HCl → CH₃CH₂Cl五、卤代烃的用途1、制冷剂如氟利昂(氟氯代烃),曾广泛用于冰箱和空调的制冷剂,但由于其对臭氧层的破坏,已逐渐被限制使用。
2、灭火剂如四氯化碳,曾经是一种常用的灭火剂,但由于其毒性和对环境的影响,也已逐渐被淘汰。
3、有机溶剂卤代烃在有机合成中常被用作溶剂,如氯仿、二氯甲烷等。
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。
卤代烃归纳总结卤代烃是一类有机化合物,其中的氢原子被卤素取代。
常见的卤代烃包括氯代烃、溴代烃和碘代烃。
在化学和有机合成中,卤代烃被广泛应用于溶剂、试剂和原料等多个领域。
本文将对卤代烃的特性、制备方法和主要应用进行总结和归纳。
一、卤代烃的特性卤代烃的主要特性包括物理性质和化学性质。
物理性质方面,卤代烃的沸点、熔点和密度等与其结构和卤素种类有关。
例如,随着卤素原子数目的增加,沸点和熔点通常会上升。
化学性质方面,卤代烃与其他化合物的反应性较高。
例如,它们能够与碱金属发生剧烈反应,生成相应的卤化物和氢气。
此外,卤代烃还能够进行亲电取代反应、消除反应以及还原反应等。
二、卤代烃的制备方法卤代烃主要通过卤素和有机化合物的反应制备。
常见的制备方法包括以下几种:1. 直接卤代:将有机化合物与卤素直接反应,生成相应的卤代烃。
例如,将碳氢化合物与溴素在适当条件下反应,可以得到溴代烃。
2. 溴代酮法:将碳氢化合物与溴水反应,首先生成溴代酮,再经过还原反应生成溴代烃。
3. 氯代醇法:将碳氢化合物与氯化亚砜反应,生成相应的氯代醇。
然后,通过脱水反应获得氯代烃。
4. 烷基卤化反应:将醇或酸与卤素酸反应,生成相应的卤代烃。
5. 其他方法:还有一些其他特殊情况下的制备方法,如辛卤化法、原料法和Hunsdiecker反应等。
三、卤代烃的应用领域卤代烃在化学工业和实验室中有广泛的应用。
以下为卤代烃的主要应用领域的简要介绍:1. 溶剂:卤代烃常用作有机合成和实验室中的溶剂。
它们具有较高的极性和溶解性,可用于溶解许多有机化合物。
2. 试剂:卤代烃常被用作有机合成中的试剂。
例如,氯代烃可用作烷基化试剂、亲电试剂和还原剂等。
3. 反应中间体:卤代烃在有机合成中作为重要的反应中间体。
它们可以通过取代反应、消除反应等进行化学转化,生成其他有机化合物。
4. 药物和农药:一些卤代烃具有杀菌、杀虫和杀真菌的作用,因此常用于制备药物和农药。
5. 聚合物:卤代烃可以用于合成聚合物,如氯化聚乙烯(PVC)。
卤代烃的合成方法与反应机理解析卤代烃是一类具有重要化学性质和广泛应用的有机化合物。
其合成方法和反应机理对于有机化学的学习和应用具有重要意义。
本文将对卤代烃的合成方法和反应机理进行解析。
一、卤代烃的合成方法1. 直接卤代法直接卤代法是指通过将有机物直接与卤素反应生成卤代烃的方法。
这种方法多用于生成氯代烃和溴代烃。
常见的直接卤代反应包括氯化、溴化和碘化等。
2. 链代反应法链代反应法是指通过有机物中的某个原子与卤素发生链代反应生成卤代烃的方法。
主要有金属卤化物链代反应、自由基链代反应和酸催化链代反应等。
3. 氢卤酸加成法氢卤酸加成法是指通过在碱性条件下,使有机物与氢卤酸加成生成卤代烃的方法。
该方法适用于合成氟代烃、氯代烃和溴代烃等。
4. 亲电取代法亲电取代法是指通过亲电试剂与有机物发生反应生成卤代烃的方法。
常见的亲电试剂有溴、氯、亚硝基等。
该方法适用于生成卤代烃的底物种类较为广泛。
二、卤代烃的反应机理1. 取代反应卤代烃在芳香族化合物中的取代反应是有机化学中重要的反应类型之一。
该反应涉及到亲核试剂与取代基发生取代反应的过程,形成新的卤代烃产物。
2. 消除反应消除反应是指卤代烃与碱性试剂反应生成烯烃或烷烃的过程。
该反应在有机化学中也具有广泛应用,常见的消除反应有氢化消除和脱氢卤代反应等。
3. 邻位取代反应卤代烃中的取代基在邻位位置上发生反应的过程称为邻位取代反应。
邻位取代反应包括邻位取代的亲电芳香族取代反应、亲核取代反应和邻位卤基迁移反应等。
4. 碱金属取代反应卤代烃与碱金属反应生成有机金属化合物的过程称为碱金属取代反应。
该反应可分为反应物中羰基碳上的取代反应和邻位取代反应等。
以上是关于卤代烃的合成方法与反应机理的解析。
通过学习和理解这些内容,我们能更好地理解有机化学中有关卤代烃的知识,并在化学研究和应用中有所应用。
卤代烃的制备与性质卤代烃是一类有机化合物,其分子中含有卤素(氯、溴、碘等)取代了烃基中的一个或多个氢原子。
卤代烃在化学领域中具有广泛的应用,例如作为溶剂、中间体和反应试剂。
为了更好地理解卤代烃的制备与性质,本文将详细介绍卤代烃的制备方法以及其性质特点。
一、卤代烃的制备方法1. 自由基取代反应自由基取代反应是制备卤代烃的常见方法之一。
该反应通常是通过将饱和碳氢化合物与卤素(如溴或氯)在紫外光或热条件下反应得到。
反应机理涉及自由基的生成、传递和终结等步骤。
2. 卤化烷的氧化反应卤化烷的氧化反应也是制备卤代烃的有效方法。
一种常见的氧化剂是亚氯酸钠(NaClO),它可以将卤化烷氧化成相应的卤代烃。
例如,氯甲烷可以通过与亚氯酸钠反应得到氯乙烷。
3. 卤离子置换反应卤离子置换反应是通过将一个卤化物离子与另一个卤代烃反应得到。
这种方法利用了卤素的亲核取代性质。
例如,氯化钠可以与溴乙烷反应得到氯乙烷和溴化钠。
二、卤代烃的性质特点1. 可溶性卤代烃的溶解性取决于其分子大小和极性。
通常来说,卤代烃在非极性溶剂中溶解性较高,而在极性溶剂中溶解性较差。
2. 沸点和熔点卤代烃的沸点和熔点随着碳链长度的增加而增加。
卤素的原子半径较大,导致卤代烃分子间的分子力较弱,从而使其沸点和熔点较低。
3. 毒性卤代烃具有一定的毒性,尤其是溴代烃和碘代烃。
这主要是由于卤素原子的电负性较高,导致卤代烃在生物体内容易发生代谢反应,对生物体造成损害。
4. 化学反应卤代烃可以参与多种化学反应,例如亲电取代、消旋、脱卤反应等。
这些反应是卤代烃进行有机合成的重要步骤。
结论通过本文的介绍,我们了解了卤代烃的制备与性质特点。
卤代烃的制备方法包括自由基取代反应、卤化烷的氧化反应和卤离子置换反应。
卤代烃的性质特点表现在可溶性、沸点和熔点、毒性以及化学反应等方面。
对于进一步研究和应用卤代烃具有重要的参考价值。
课堂练习
1.不溶于水且比水轻的一组液体是( )
A.苯、 一氯丙烷
B.溴苯 、四氯化碳
C.溴乙烷 、氯乙烷
D.硝基苯 、一氯丙烷
2.为了检验某氯代烃中的氯元素,现进行如下操作。
其中合理的是( )
①取氯代烃少许与NaOH 水溶液共热后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液 ②取氯代烃少许,加入AgNO3溶液 ③取氯代烃少许与NaOH 水溶液共热,然后加入AgNO3溶液 ④取氯代烃少许与NaOH 乙醇溶液共热后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液
A .①③
B .①④
C .③④
D .②④
3.足球运动员在比赛中腿部受伤喷洒一种液态物质,使受伤部位皮肤表面温度骤然下降, 减轻伤员痛感。
这种物质是( )
A.碘酒
B.氟利昂
C.氯乙烷
D.酒精
4.由2—氯丙烷制取少量的1,2—丙二醇时,需要经过下列哪几步反应 ( )
A .加成→消去→取代
B .消去→加成→水解
C .取代→消去→加成
D .消去→加成→取代
5.1—溴丙烷和2—溴丙烷分别与NaOH 的乙醇溶液共热的反应中,两反应 ( )
A .产物相同,反应类型相同
B .产物不同,反应类型不同
C .碳氢键断裂的位置相同
D .碳溴键断裂的位置相同
6.下列关于有机物CH 2Br 的说法中不正确的是( ) A .所有的碳原子在同一个平面上
B .水解生成的有机物可与NaOH 溶液反应
C .不能发生消去反应
D .能发生加成反应
7.请你仔细观察下列反应,在括号里和横线上填写合适的内容。
(1)――→( )。
(2)CH 3CH 2CH 2Br ――→NaOH/乙醇
△
_______________________________________________ 8.根据下图的反应路线及所给信息填空:
(1)A的结构简式是________,名称是________。
(2)①的反应类型是________,③的反应类型是________。
(3)反应④的化学方程式是________________。
参考答案
1.A
2.B
3.C
4.BD
5.A
6.B
7.(1)NaOH/H2O (2)CH3CH===CH2
8.(1)环己烷 (2)取代反应加成反应
课后检测
1.下列关于卤代烃的叙述错误的是( )
A.随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高
B.随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐增大
C.等碳原子数的一氯代烃,支链越多,沸点越低
D.等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,沸点越高
2.烃可转化为一卤代烃,欲得到较纯净的氯乙烷,应采取的方法是( ) A.乙烷与氯气发生取代反应
B.乙烯与氯气发生加成反应
C.乙烯与氯化氢发生加成反应
D.乙炔与氯化氢发生加成反应
3.要检验溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法为( )
A.加入氯水后振荡,观察水层的颜色变化
B.加入稀硝酸后,再加入硝酸银溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
C.加入氢氧化钠溶液共热后,再加入稀硝酸酸化,最后加入硝酸银溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
D.加入氢氧化钠溶液共热,冷却后再加入硝酸银溶液,观察有无淡黄色沉淀生成4.某学生将1氯丙烷和NaOH溶液共热煮沸几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,结果未见到白色沉淀生成,其主要原因是( )
A.加热时间太短
B.不应冷却后再滴入AgNO3溶液
C.加AgNO3溶液后未加稀HNO3
D.加AgNO3溶液前未加稀HNO3
5.下列液体中,滴入水中会出现分层现象,但在滴入热的氢氧化钠溶液中时分层现象会逐渐消失的是()
A.溴乙烷B.己烷
C.苯 D.苯乙烯
6.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两同学设计了如下方案。
甲同学:取少量卤代烃,加入NaOH的水溶液,加热,冷却后加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。
乙同学:取少量卤代烃,加入NaOH的乙醇溶液,加热,冷却后,用硝酸酸化,加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。
关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是( ) A.甲同学的方案可行
B.乙同学的方案可行
C.甲、乙两位同学的方案都有局限性
D.甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样
7.4溴环己烯主要用于有机合成,它可发生如图所示的转化,下列叙述错误的是( )
A.反应①为氧化反应,产物含有溴原子和羧基两种官能团
B.反应②为取代反应,产物含有羟基和碳碳双键两种官能团
C.反应③为消去反应,产物只含碳碳双键和溴原子两种官能团
D.反应④为加成反应,产物只含溴原子一种官能团
8.现通过以下步骤由,其合成流程。
请回答下列问题:
(1)从左向右依次填写每步所属的反应类型:________________(只填写字母)。
a.取代反应b.加成反应c.消去反应
(2)写出A―→B所需的试剂和反应条件:________________________。
(3)写出这两步反应的化学方程式:________________
____________________________。
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.D
5.A
6.C
7.C
8.(1)b、c、b、c、b (2)NaOH的醇溶液,加热。