卤代烃很全面课件.ppt

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1、有机化学,卤代烃,考纲要求：,1.,掌握卤代烃的组成、结构特点和性质。,2.,了解消去反应的特点，并能依此判断有,机反应的类型。,复习重点：,?,卤代烃的化学性质。,?,消去反应的特点和判断。,?,卤代烃在有机合成中的应用,。,考点一、,溴乙烷,1.,请写出溴乙烷的“四式”,分子式,电子式,C,H H,2,H,5,Br,H,C,C,H H,Br,结构式,结构简式,H,H,CH,3,CH,2,Br,H,C,C,H,或,C,H,Br,2,H,5,Br,2.,溴乙烷物理性质,无色液体，难溶于水，可溶于有,机溶剂，密度比水大，沸点,38.4,。,另外，溴乙烷属于非电解质。,3.,溴乙烷化学性质,（,1

2、,）,水解反应,CH,3,CH,2,OH,Br,H,NaOH,CH,3,CH,2,OH,HBr,CH,3,CH,2,NaOH,Br,条,件,H,2,O,CH,3,CH,2,OH,NaBr,NaOH,溶液,思考,（,1,）这反应属于哪一反应类型？,取代反应,（,2,）该反应较缓慢，若既要加快反应速率又要提高,乙醇产量，可采取什么措施？,采取加热和加,NaOH,的方法，加热能加快反应速,率，,NaOH,能与,HBr,反应，减小,HBr,的浓度，使,反应有利于向水解反应方向进行。,思考,（,3,）如何判断,CH,3,CH,2,Br,是否完全水解？,看反应后的溶液是否出现分层，如分层，则没有,完全水解

3、。,（,4,）如何判断,CH,3,CH,2,Br,已发生水解？,AgNO,溶液,3,取反应混合液,取反应后混合液，用滴管吸取少量上,层清液，移入另一盛稀硝酸的试管中，然,取上层清液,AgNO,3,溶液,取反应混合液,后滴入,2,3,滴硝酸银溶液，如有淡黄色沉,硝,酸,酸,化,淀出现，则证明含有溴元素。,（,2,）,消去反应,H,2,CH,2,CH,2,NaOH,CH,2,C,H,Br,CH,3,CH,2,Br,+NaOH,定,义,有机化合物在一定条件下，从一个分子中,脱去一个或几个小分,子,(HBr,，,H,2,O,等,),，而,生成不饱和化合物,(,含双键或三键,),的反应,。一般，消去反应

4、发生在两个相邻碳原子上。“邻碳有氢”。,醇,醇,NaBr,H,2,O,CH,2,=CH,2,+NaBr+H,2,O,条,件,NaOH,的醇溶液,要加热,思考,（,3,）消去反应为什么不用,NaOH,水溶液而,用,醇溶液？,用,NaOH,水溶液反应将朝着水解方向进行。,（,4,）消去反应时，乙醇起什么作用？,乙醇作溶剂，使溴乙烷充分溶解。,考点二、卤代烃,1.,卤代烃定义,烃分子中的氢原子被卤素原子取代后形成的化合物。,2.,卤代烃分类,一卤代烃,根据含卤原子多少,多卤代烃,饱和,卤代烃,脂肪卤代烃,根据烃基的种类,芳香卤代烃,氟代烃,根据含卤素的不同,氯代烃,不饱和,卤代烃,溴代烃,碘代烃,3

5、.,饱和一卤代烃的通式,:,C,n,H,2n+1,X,4.,卤代烃物理性质,.,变化规律,?,溶解性：,难溶于水，易溶于有机溶剂,?,密度：,密度均大于相应的烃；且密度随碳原子,的增加而减小；,一氟代烷、一氯代烷,密度小于,1,一溴代烷、一碘代烷,密度大于,1,?,熔沸点：,沸点随碳原子数的增加而升高。同碳,原子，支链越多，沸点越低。,?,状态：,常温常压下，,一氯甲烷,、一氯乙烷、氯,乙烯等为气态；其余为液态或固态。,5.,卤代烃化学性质,水解反应,(,取代反应,):,反应条件：,氢氧化钠水溶液,请分别写出,1,溴丙烷、,2,溴丙烷在氢氧化钠,水溶液中水解的方程式,通式：,R,X,+H,2,

6、O R,OH,+HX,1,，,2,二溴丙烷在氢氧化钠溶液中水,解后的产物是什么？,NaOH,溶液,消去反应,:,反应条件：,氢氧化钠醇溶液,思考,（,1,）是否每种卤代烃都能发消去反应？请,讲出你的理由。,不是，要,“邻碳有氢”,（,2,）能发生消去反应的卤代烃，其消去产物仅,为一种吗？下列卤代烃消去产物有多少种,?,Br,不一定，可能有多种。,CH,3,CH,2,CH,2,C,CH,3,CH,2,CH,3,讨论并回答：,1.,卤代烃发生消去反应时对其结构的要求,烃分子中碳原子数,2,卤素原子相连碳原子的,邻位碳原子上,必须有,H,原子,C,C,H X,2.,通过卤代烃的水解反应和消去反应，可

7、实,现哪些官能团的引入？,NaOH,醇溶液,C,=,C+HX,3.,举例说明反应物相同，因反应条件,(,如浓度、,温度、溶剂等,),不同，产物不同。,对位专练,1.,下列卤代烃是否能发生消去反应、若能，,请写出有机产物的结构简式：,A.CH,3,Cl,B.CH,3,CHBrCH,3,D.,F.,Cl,Br,C.CH,3,C(CH,3,),2,CH,2,I,E.CH,3,CH,2,CHCH,3,Br,G.CH,2,BrCH,2,Br,2,、,能,发生消去反应，生成物中存在同分,异构体的是,(,),8,卤代烃在,NaOH,水溶液中的水解反应实质是,OH,取,代,Br,，所以也是取代反应，常常写成：

8、,CH,3,CH,2,Br,NaOH,CH,3,CH,2,OH,NaBr,。请判断下列反应的化学,方程式中，不正确的是,(,B,),A,CH,3,CH,2,Br,NaHS,CH,3,CH,2,HS,NaBr,B,CH,3,CH,2,Cl,CH,3,ONa,CH,3,CH,2,ONa,CH,3,Cl,C,CH,3,I,CH,3,ONa,CH,3,OCH,3,NaI,D,CH,3,CH,2,Cl,CH,3,CH,2,ONa,CH,3,CH,2,OCH,2,CH,3,NaCl,6.,卤代烃有哪些可能的制备途径？,烃与卤素单质的取代反应,CH,3,CH,3,+Cl,2,光照,FeBr,3,CH,3,C

9、H,2,Cl+HCl,+Br,2,Br,+HBr,CH,3,CH,2,Br,不饱和烃与卤化氢或卤素单质发生加成反应,CH,2,=CH,2,+,HBr,CH,2,=CH,2,+,Br,2,CH,2,Br,CH,2,Br,.,要制取卤代烃，上述哪种方法好，原因是什么？,怎样检验卤代烃中的卤原子？,NaOH,过量,卤代烃,水溶液,HNO,3,说明有卤素原子,AgNO,3,有沉淀产生,溶液,白,色,淡,黄,色,黄,色,中和,过量的,NaOH,溶液，防止生成,Ag,2,O,暗褐色,沉淀，,影响,X,-,检验。,7.,卤代烃的用途及危害,(1),可用作有机溶剂、农药、致冷剂、,灭火,剂、麻醉剂、防腐剂等,

10、如七氟丙烷灭火剂、,CF,2,Cl,2,致冷剂、,DDT,农药等。,(2),氟利昂对大气臭氧层的破坏,典例解析：,例,1,：,根据下面的反应路线及所给信息填空。,Cl,A,Cl,2,、光照,NaOH,、乙醇,Br,2,的,CCl,4,溶液,B,环己烷,（,1,）,A,的结构简式是,_,名称是,_,取代反应,的反应类型是,消去反应,（,2,）的反应类型是,_,_,（,3,）反应的化学方程式是,Br,Br,+2NaOH,醇,+2NaBr+2H,2,O,_,典例解析：,例,2,：,在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得,到不同的产物，下式中,R,代表烃基，副产物均已略去,HBr,，适当的溶剂,Br

11、,RCH=CH,2,RCH-CH,3,RCH,2,-CH,2,Br,HBr,，过氧化物,适当的溶剂,请写出下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明,反应条件,(1),由,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,Br,分两步转变为,CH,3,CH,2,CH,Br,CH,3,(2),由,(CH,3,),2,CHCH=CH,2,分两步转变为,(CH,3,),2,CHCH,2,CH,2,OH,（,3,）,CH3CH2CH2CH2,Br,分转变为,CH3CH,OH,CH,OH,CH3,3,、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,(,),A,CH,3,CH,2,Br CH,3,

12、CH,2,OH,CH,2,CH,2,B,CH,3,CH,2,C,CH,3,CH,2,Br,CH,2,CH,2,CH,2,BrCH,3,CH,2,BrCH,2,Br,D,CH,3,CH,2,Br,CH,2,CH,2,CH,2,BrCH,2,Br,解析：,A,中,CH,3,CH,2,OH,脱水有副产物。,B,中取代后有多处卤代物生成，,C,中与,B,相似，取代过程有多种取代物生成。,答案：,D,?,4,、,下,列物质分别与,NaOH,的醇溶液共热后，能发生消去反应，且生成的有,机物不存在同分异构体的是,(,),?,5,、,(14,分,),某,烃类化合物,A,的质谱图表明其相对分子质量为,84,，红

13、外光谱表明分子,中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。,?,(1)A,的结构简式为,_,；,?,?,(2)A,中的碳原子是否都处于同一平面？,_(,填“是”或“不是”,),；,(3),在下图中，,D,1,、,D,2,互为同分异构体，,E,1,、,E,2,互为同分异构体。,?,?,?,?,反应的化学方程式为,_,；,C,的化学名称是,_,；,E,2,的结构简式是,_,；,、的反应类型依次是,_,。,?,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,；,?,(2,),改变官能团在碳链上的位置,，由于不对称的烯烃与,HX,加成时条件不同，会引,起卤原

14、子连接的碳原子不同。通过：卤代烃,a,消去,加成,卤代烃,b,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,(,如,OH),的位置发生改变；,(3),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，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,X,2,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。,?,?,?,?,1,在有机分子结构中引入,X,的方法,(1),不饱和烃的加成反应。例如：,CH,2,=CH,2,Br,2,CH,2,BrCH,2,Br,CH,2,=CH,2,HBrCH,3,CH,2,Br,?,2,在有机

15、物分子结构中消去,X,的方法,?,(1),卤代烃的水解反应；,?,(2),卤代烃的消去反应。,?,以石油裂解气为原料，通过一系列化学,反应可得到重要的化工产品增塑剂,C,，如,下图所示。,?,请完成下列各题：,?,(1),写,出,反,应,类,型,：,反,应,_,，,?,反应,_,。,?,(2),写出反应条件：反应,_,，,?,反应,_,。,?,(3),反应的目的是,_,。,?,(4),写出反应的化学方程式：,_,。,?,(5)B,被氧化成,C,的过程中会有中间产物生,成，该中间产物可能是,_(,写出,一种物质的结构简式,),，检验该物质的试,剂是,_,。,?,(6),写,出,G,的,结,构,简

16、,式,：,_,。,?,【解析】,1,3,丁二烯经过反应与卤素单,质发生,1,4,加成反应得到,A,，,A,在碱性溶液,中水解生成,HOCH,2,CH=CHCH,2,OH,，,通过反应和,HCl,发生加成反应使碳碳双,键饱和得,B,，,B,再发生氧化反应得,C,，根据,E,的分子式可知,E,的结构简式为,HOOCCH=CHCOOH,，由此可反推,C,的结构简式是,HOOCCHClCH,2,COOH,，,C,经过消去反应再酸化后得到不饱和二元羧,酸,E,。很显然合成过程中设置的目的,是防止在醇羟基被氧化时双键也被氧化。,?,丙烯在一定条件下经过反应与溴发生取,代反应得到,CH,2,=CHCH,2,

17、Br,，,CH,2,=CHCH,2,Br,再与,HBr,在一定条件下,发生加成反应得到,F,，,F,在碱性溶液中水解,生成,1,3,丙二醇。,?,【答案】,(1),加成反应,取代反应,?,(2)NaOH/,醇溶液,(,或,KOH/,醇溶液,),NaOH,水溶液,?,(3),防止双键被氧化,?,【即时巩固,2,】,由环己烷可制备,1,4,环己,二醇的二醋酸酯，下面是有关的,8,步反应,(,其中所有无机产物都已略去,),：,?,其中有,3,步属于取代反应，,2,步属于消去反,应，,3,步属于加成反应。,?,(1),反应、,_,和,_,属于取代,反应。,?,(2),化合物的结构简式：,B,：,_,，

18、,C,：,_,。,?,(3),反应所用的试剂和条件是,_,。,?,【解析】,仔细观察各步，虽然没有设问,A,D,4,个化合物的全部，也没有设问,8,个,反应的全部，但要解本题，还是应通盘考,虑。,?,本题步骤虽多，但条件很充分，可以通过,前后物质的结构式、反应条件来推断出结,果。,?,上述结构中有,2,个难点，一是三个,反应，有个先后问题，因为已经写明了,反应试剂，所以这一步是酯化,(,取代,),反应，,它要求产物,C,提供,OH,，因此应该是卤,代烃水解,(,也是取代,),，这样，反应才是,加氢，使之饱和；再一个是反应用什么试,剂和条件，要写完整，不容易记得很准确，,但是题目中反应也是消去，

19、可以将它的,反应试剂和条件完整地移植过来。,?,【答案】,(1),?,(3),浓,NaOH,、醇，,?,2011,?,课标全国卷,38,香豆素是一种天然香料，,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水,杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：,图,1,19,：,以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线,(,部分反应条件,及副产物已略去,),：,例,1,已知：,CH,3,CH=CH,2,HBr,CH,3,CHBr,CH,3,，,1 mol,某烃,A,充分燃烧后可以得到,8 mol CO,2,和,4 mol H,2,O,。,该烃,A,在不同条件下能发生如图所示的一系列变化。,(1)A,的化学式：

20、,_,，,A,的结构简式：,_,。,(2),上述反应中，是,_,反应，是,_,反应,(,填反应类型,),。,(3),写出,C,、,D,、,E,、,H,物质的结构简式：,C_,，,D_,，,E_,，,H_,。,(4),写出,D,F,反应的化学方程式,_,。,答案,3,卤代烃在有机合成中的应用,(1),官能团的引入和转化,NaOH/H,2,O,引入羟基：,R,X,ROH,引入碳碳不饱和键：,例,2,(1),指出下列各步反应所属的反应类型：,_,，,_,，,_,。,(2),写出两步反应所需的试剂和反应条件：,_,；,_,。,(3),写出两步反应的化学方程式：,_,，,_,。,答案,(1),取代反应,

21、消去反应,加成反应,(2)Cl,2,和,Fe(,或,FeCl,3,),NaOH,的醇溶液、加热,即时巩固,2,已知,R,CH=CH,2,HX,(,主要产物,),，,下图中的,A,、,B,分别是化学式,C,3,H,7,Cl,的两种同,分异构体。,请根据图中所示物质的转化关系和反应条件，判断并写,出：,(1)A,、,B,、,C,、,D,、,E,的结构简式,_,、,_,、,_,、,_,、,_,。,(2),由,E,转化为,B,，,由,B,转化为,D,的化学方程式：,_,，,_,。,解析,C,3,H,7,Cl,的两种同分异构体分别为,CH,3,CH,2,CH,2,Cl,和,，,A,不论是二者中的哪一种结

22、构，当在,KOH,醇溶液中发生反应时只生成一种产物,E,：,CH,3,CH=CH,2,，,B,为,。,答案,高考集训,题组一,有机物的分类与常见官能团的识别,1,(2008,广东，,25,改编,),从有机物的分类来看，下列反应,中的,X,属于,(,),A,醇,B,烷烃,C,烯烃,D,酯,解析,该反应为两种单体的加聚反应，由生成物的结,构简式可推知反应物,X,的结构简式为,，,所以,X,属于酯类化合物,。,答案,D,2,(2010,全国理综,，,11),下图表示,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,B,C,D,解析,反应,，,双键能被酸性高锰酸

23、钾溶液氧化，,双键所连,碳原子被氧化为羧基，,是除了原官能团溴原子之外的另一种官能,团；,反应,为卤代烃的水解反应，,溴原子在题目所给条件下发生,水解，,溴原子被羟基取代，,产物连同原有的碳碳双键共两种官能,团；反应,为卤代烃的消去反应，生成小分子,HBr,和双键，故,产物中只有一种官能团；,反应,为双键的加成反应，,在碳环上加,一个溴原子，,但原来已有官能团也为溴原子，,故产物中只有一种,官能团。,答案,C,5,2010,海南，,18(,),改编,A,G,都是有机化合物，,它们,的转化关系如下：,请回答下列问题：,(1),已知：,6.0 g,化合物,E,完全燃烧生成,8.8 g CO,2,和

24、,3.6 g,H,2,O,；,E,的蒸气与氢气的相对密度为,30,，,则,E,的分子式为,_,。,(2)A,为一取代芳香烃，,B,中含有一个甲基。由,B,生成,C,的化学方程式为,_,；,(3),由,B,生成,D,、,由,C,生成,D,的反应条件分别是,_,、,_,；,(4),由,A,生成,B,、,由,D,生成,G,的反应类型分别是,_,、,_,；,(5)F,存在于栀子香油中，其结构简式为,_,；,(6),在,G,的同分异构体中，苯环上一硝化的产物只有一种,的共有,_,个。,解析,本题考查有机物之间的相互转化关系。根据,(1),中条件可确定,E,的相对分子质量为,60,0.1 mol E,完全

25、燃烧生,成,0.2,mol,CO,2,和,0.2,mol,H,2,O,，即,E,中,N,(C),0.2,mol/,0.1 mol,2,，,同理求得,N,(H),4,，,该物质中,N,(O),(60,12,2,4)/16,2,，即,E,的分子式为,C,2,H,4,O,2,。从转化关系中可确,定,C,为醇且其分子式为,C,8,H,10,O,，则,E,为酸，且其结构简式,为,CH,3,COOH,。结合推断关系及,A,为一取代芳香烃和分子,式，且,B,中含有一个甲基，确定,A,的结构简式为,答案,(1)C,2,H,4,O,2,(3)NaOH,醇溶液、加热,浓硫酸、一定温度,(4),取代反应,加成反应,

26、(6)7,返回,?,10.,在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得,到不同的主产物，下式中,R,代表烃基，副产物均,已略去。,?,（请注意,H,和,Br,所加成的位置）,?,请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，,特别注意要写明反应条件。,?,（,1,）由,CH3CH2CH2CH2Br,分两步转变为,CH3CH2CHBrCH3,。,?,（,2,）由（,CH3,）,2CH=CHCH2,分两步转变为,（,CH3,）,2CHCH2CH2OH,。,?,（,1,）,CH3CH2CH2CH2Br,?,CH3CH2CH=CH2+HBr,CH3CH2CH=CH2+HBr,?,CH3CH2CHBrCH3,

27、?,(2)(CH3)2CHCHCH2+HBr,?,（,CH3,）,2CHCH2CH2Br,?,(CH3)2CHCH2CH2Br+H2O,?,(CH3)2CHCH2CH2OH+HBr,请回答下列问题：,(1)A,的名称是,_,，,A,与氯气反应可生成,C,，,C,的名称是,_,；,(2),经测定,E,中含有氯元素，,且,E,可以与乙酸发生酯化反,应，,则,E,的结构简式为,_,，,由,A,直接生成,E,的,反应类型是,_,；,(3),在弱酸性条件下，,D,与水反应生成,A,的化学方程式为,_,；,(4),写,出,E,的,两,个,同,分,异,构,体,的,结,构,简,式,_,。,(1),下列说法不正

28、确的是,_(,填字母,),。,A,反应、属于取代反应,B,化合物可生成酯，但不能发生氧化反应,C,一定条件下化合物能生成化合物,D,一定条件下化合物能与氢气反应，反应类型与反,应相同,(2),化,合,物,发,生,聚,合,反,应,的,化,学,方,程,式,为,_(,不要求写出反应条件,),。,(3),反应的化学方程式为,_,_(,要,求,写,出,反,应,条,件,),。,(4),化合物与,PhCH,2,N,3,发生环加成反应生成化合物，,不同条件下环加成反应还可生成化合物的同分异构,体。该同分异构体的分子式为,_,，结构式为,_,。,(5),科学家曾预言可合成,C(N,3,),4,，该物质可分解成单质，,用作炸药。,有人通过,NaN,3,与,NC,CCl,3,反应成功合成了,该物质。下列说法正确的是,_(,填字母,),。,A,该合成反应可能是取代反应,B,C(N,3,),4,与甲烷具有类似的空间结构,C,C(N,3,),4,不可能与化合物发生环加成反应,D,C(N,3,),4,分解爆炸的化学反应方程式可能为：,C(N,3,),4,C,6N,2,