第三节卤代烃精选PPT.ppt

第三节卤代烃第1页，本讲稿共25页1分子结构和物理性质分子结构和物理性质溴乙烷分子式为溴乙烷分子式为 ，电子式，电子式 ，结构式为，结构式为 ，结构简式为，结构简式为 或或C2H5Br。纯净的溴乙烷是无色液体，沸点为。纯净的溴乙烷是无色液体，沸点为38.4，密度比水大。难溶于水，溶于多种有机溶剂。，密度比水大。难溶于水，溶于多种有机溶剂。2化学性质化学性质(1)水解反应：与水解反应：与NaOH的水溶液的水溶液方程式方程式：。C2H5BrCH3CH2Br第2页，本讲稿共25页(2)消消去反去反应应：与：与NaOH的醇溶液的醇溶液方程式：方程式：。1CH3CH2Br与与AgNO3溶液不能直接反应生成溶液不能直接反应生成AgBr沉淀，沉淀，因因CH3CH2Br是非电解质。是非电解质。2反应物相同，但条件不同，溶剂不同，生成物可能不相同。反应物相同，但条件不同，溶剂不同，生成物可能不相同。CH3CH2BrNaOH CH2CH2NaBrH2O 第3页，本讲稿共25页1结构特点结构特点卤素原子是卤代烃的官能团。由于氟、氯、溴、碘的非金属性比碳强，卤素原子是卤代烃的官能团。由于氟、氯、溴、碘的非金属性比碳强，所以所以CX之间的共用电子对偏向之间的共用电子对偏向 ，形成一个极性较强的共价键。，形成一个极性较强的共价键。卤素原子易被其他原子或原子团所取代。卤素原子易被其他原子或原子团所取代。2物理性质物理性质(1)溶解性：溶解性：水，易溶于大多数有机溶剂。水，易溶于大多数有机溶剂。(2)状态、密度：状态、密度：CH3Cl常温下为常温下为 体；体；C2H5Br、CH2Cl2、CHCl3、CCl4卤素原子卤素原子不溶于不溶于气气第4页，本讲稿共25页常常温下温下为为 体，且密度体，且密度 (填填“”、“(3)根根据分子中所含卤素原子多少的不同进行分类：一卤代烃、多卤代烃。据分子中所含卤素原子多少的不同进行分类：一卤代烃、多卤代烃。第5页，本讲稿共25页4化学性质化学性质分分子式中子式中CX键键易断裂、易易断裂、易发发生水解反生水解反应应和消去反和消去反应应。(1)水解反水解反应应 第6页，本讲稿共25页(2)消消去反去反应应 BrCH2CH2Br2NaOH 2NaBr2H2O 卤卤代代烃烃是是烃吗烃吗？提示：提示：卤代烃是烃分子中氢原子被卤素原子替代的分子，所含元素不仅有卤代烃是烃分子中氢原子被卤素原子替代的分子，所含元素不仅有C C、H H，还有卤素原子，所以卤代烃不是烃。，还有卤素原子，所以卤代烃不是烃。第7页，本讲稿共25页卤素原子是卤代烃的官能团。由于氟、氯、溴、碘的非金属性比碳强，所以卤素原子是卤代烃的官能团。由于氟、氯、溴、碘的非金属性比碳强，所以CX之间的共用电子对偏向卤素原子，形成一个极性较强的共价键。之间的共用电子对偏向卤素原子，形成一个极性较强的共价键。CX键容易断键容易断裂，在化学反应中卤素原子易被其他原子或原子团取代。裂，在化学反应中卤素原子易被其他原子或原子团取代。第8页，本讲稿共25页1取取代反代反应应：C2H5BrNaOH C2H5OHNaBr卤卤代代烃烃在在NaOH存在存在 的条件下水解，是一个典型的取代反的条件下水解，是一个典型的取代反应应，其，其实质实质是是带负电带负电的原子的原子团团(例例 如如OH)取代了取代了卤卤代代烃烃的的卤卤原子。上述反原子。上述反应应可表示可表示为为 C2H5BrOH C2H5OHBr。2消去反消去反应应：CH3CH2CH2BrKOH CH3CH=CH2KBrH2O (1)仅卤仅卤代代烃烃与醇能与醇能发发生消去反生消去反应应；(2)消去反消去反应应一定生成不一定生成不饱饱和化合物；和化合物；(3)不能不能发发生消去反生消去反应应的的卤卤代代烃烃有：有：第9页，本讲稿共25页(4)如如CH3CHXCH2CH3，消去，消去时时可生成两种可生成两种烯烯，其中以，其中以2丁丁烯为烯为主；主；(5)CH2XCH2X可消去生成炔。可消去生成炔。说明说明：所所有有卤卤代代烃烃都可都可发发生水解反生水解反应应。RCHX2、RCX3、RCH=CX等等卤卤代代烃烃水解的水解的产产物往往不是醇。物往往不是醇。能能发发生消去反生消去反应应的的卤卤代代烃烃，在，在结结构上必构上必须须具具备备两个条件：一是分子中碳原两个条件：一是分子中碳原子数子数2；二是与；二是与X相相连连的碳原子的的碳原子的邻邻碳上必碳上必须须有有氢氢原子。原子。型型卤卤代代烃发烃发生消去反生消去反应应生成生成RCCR。第10页，本讲稿共25页卤卤代代烃发烃发生消去反生消去反应应和取代反和取代反应应的外界条件不同。在醇和的外界条件不同。在醇和强强碱存在的碱存在的条件下条件下发发生消去反生消去反应应，在水和，在水和强强碱存在的条件下碱存在的条件下发发生取代反生取代反应应。【例例】能能发发生消去反生消去反应应，生成物中存在同分异构体的是，生成物中存在同分异构体的是()第11页，本讲稿共25页解析：解析：消消去反应的生成物必为不饱和的化合物。生成产物含有去反应的生成物必为不饱和的化合物。生成产物含有 的消去反的消去反应必须具备两个条件：应必须具备两个条件：主链碳原子至少为主链碳原子至少为2个；个；与与X相连的碳原子的相邻相连的碳原子的相邻碳原子上必须具备碳原子上必须具备H原子。原子。A、C两项只有一种，分别为：两项只有一种，分别为：CH2 CHCH3、D项没有相邻项没有相邻C原子，不能发生消去反应。原子，不能发生消去反应。B选项存在两种相邻的选项存在两种相邻的C原子结构，原子结构，生成物有两种，分别为：生成物有两种，分别为：答案：答案：B第12页，本讲稿共25页卤代烃能否发生消去反应，关键是看与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子卤代烃能否发生消去反应，关键是看与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上是否有氢原子，若相邻的碳原子上没有氢原子，则该卤代烃不能发生消去上是否有氢原子，若相邻的碳原子上没有氢原子，则该卤代烃不能发生消去反应，如反应，如CH3Br、(CH3)3CCH2Br。若与卤素原子相邻的碳原子的不同邻位碳原子上都有氢原子，则可能有多种若与卤素原子相邻的碳原子的不同邻位碳原子上都有氢原子，则可能有多种消去方式，如：消去方式，如：在发生消去反应时，生成物可能为在发生消去反应时，生成物可能为 或或 第13页，本讲稿共25页以溴乙烷为原料制备以溴乙烷为原料制备1,2二溴乙烷，下列方案中最合理的是二溴乙烷，下列方案中最合理的是()ACH3CH2Br CH3CH2OH CH2 CH2BCH3CH2CCH3CH2BrCH2 CH2CH2BrCH3 CH2BrCH2BrDCH3CH2BrCH2 CH2CH2BrCH2Br解析：解析：A中中CH3CH2OH脱水有副产物。脱水有副产物。B中取代后有多处卤代物生成，中取代后有多处卤代物生成，C中与中与B相似，取代过程有多种取代物生成。相似，取代过程有多种取代物生成。答案：答案：D第14页，本讲稿共25页【例例1】下下列物列物质质分分别别与与NaOH的醇溶液共的醇溶液共热热后，能后，能发发生消去反生消去反应应，且生成的有，且生成的有机物不存在同分异构体的是机物不存在同分异构体的是()第15页，本讲稿共25页解析：解析：发发生消去反应的卤代烃在结构上必须具备的条件是：与卤素相连碳原子的生消去反应的卤代烃在结构上必须具备的条件是：与卤素相连碳原子的邻位碳原子上必须带有氢原子。邻位碳原子上必须带有氢原子。A项中的邻位碳原子上不带氢，项中的邻位碳原子上不带氢，C项中无邻位碳项中无邻位碳原子，故原子，故A、C两项均不能发生消去反应。两项均不能发生消去反应。D项消去后可得到两种烯烃：项消去后可得到两种烯烃：CH2=CH CH2 CH3或或CH3 CH CH CH3。B项消去后只得项消去后只得 。答案：答案：B=第16页，本讲稿共25页高分策略高分策略明确卤代烃消去反应的本质，会写方程式。熟练掌握其产物及有关同分明确卤代烃消去反应的本质，会写方程式。熟练掌握其产物及有关同分异构体的概念和书写是正确解答此类题目的关键。异构体的概念和书写是正确解答此类题目的关键。第17页，本讲稿共25页【例例2】(14分分)某某烃类烃类化合物化合物A的的质谱图质谱图表明其相表明其相对对分子分子质质量量为为84，红红外光外光谱谱表明分子表明分子中含有碳碳双中含有碳碳双键键，核磁共振，核磁共振氢谱氢谱表明分子中只有一种表明分子中只有一种类类型的型的氢氢。(1)A的的结结构构简简式式为为_；(2)A中的碳原子是否都中的碳原子是否都处处于同一平面？于同一平面？_(填填“是是”或或“不是不是”)；(3)在下在下图图中，中，D1、D2互互为为同分异构体，同分异构体，E1、E2互互为为同分异构体。同分异构体。第18页，本讲稿共25页反应反应的化学方程式为的化学方程式为_；C的化学名称是的化学名称是_；E2的结构简式是的结构简式是_；、的反应类型依次是的反应类型依次是_。第19页，本讲稿共25页第20页，本讲稿共25页(1)未未明确明确“双双键键”位置和位置和“一一类氢类氢”的关系，的关系，导导致致A的的结结构判断构判断错误错误。(2)二二卤卤代代烃烃消去消去产产物物为为二二烯烃烯烃，一般不考，一般不考虑虑炔炔烃产烃产物。物。(3)1,2加成和加成和1,4加成相加成相对应对应，产产物物应为应为同分异构关系。同分异构关系。(4)学生的答案中有两学生的答案中有两处错误处错误(或缺陷或缺陷)：化学方程式中条件：化学方程式中条件错误错误，无，无C2H5OH则则不不能能发发生消去反生消去反应应；反；反应类应类型名称型名称应应完整，不可以用完整，不可以用“加成加成”代替代替“加成反加成反应应”。第21页，本讲稿共25页(1)根根据相对分子质量为据相对分子质量为84，且含有碳碳双键可设其分子式为，且含有碳碳双键可设其分子式为CnH2n，则有，则有14n84，n6，即其分子式为，即其分子式为C6H12，再根据其分子中只含一种类型的氢，则可推出，再根据其分子中只含一种类型的氢，则可推出其结构简式为其结构简式为(2)根据乙烯的结构可类推其分子中所有碳原子都处于同一个平面。根据乙烯的结构可类推其分子中所有碳原子都处于同一个平面。第22页，本讲稿共25页(3)由由反应反应可推知可推知B到到C的反应为的反应为2NaOH 2NaCl2H2O，根据系统命名法，根据系统命名法C的名称应为的名称应为2,3二甲基二甲基1,3丁二烯，从而可以推出反应丁二烯，从而可以推出反应和和的反应类型的反应类型分别为加成和取代分别为加成和取代(或水解或水解)反应。反应。第23页，本讲稿共25页(1)(2)是是(3)2NaOH2NaCl2H2O2,3二甲基二甲基1,3丁二丁二烯烯加成反加成反应应、取代反、取代反应应或水解反或水解反应应 第24页，本讲稿共25页卤代烃在有机合成中的主要应用有：卤代烃在有机合成中的主要应用有：(1)在烃分子中引入官能团，如引入羟基等；在烃分子中引入官能团，如引入羟基等；(2)改变官能团在碳链上的位置，由于不对称的烯烃与改变官能团在碳链上的位置，由于不对称的烯烃与HXHX加成时条件不同，会引起卤加成时条件不同，会引起卤原子连接的碳原子不同。通过：卤代烃原子连接的碳原子不同。通过：卤代烃a消去消去加成加成卤代烃卤代烃 b水解，这样就会水解，这样就会使卤原子的位置发生改变或引起其他官能团使卤原子的位置发生改变或引起其他官能团(如如OH)的位置发生改变；的位置发生改变；(3)增加官能增加官能团的数目，在有机合成中，许多反应是通过卤代烃在强碱的醇溶液中发生消去反应，团的数目，在有机合成中，许多反应是通过卤代烃在强碱的醇溶液中发生消去反应，消去小分子消去小分子HX后而生成不饱和的碳碳双键或碳碳三键，再与后而生成不饱和的碳碳双键或碳碳三键，再与X2加成，从而使在碳加成，从而使在碳链上连接的卤原子增多，进而达到增加官能团的目的。链上连接的卤原子增多，进而达到增加官能团的目的。点击此处进入点击此处进入 作业手册作业手册第25页，本讲稿共25页