(共26张PPT)
微专题7
卤代烃的形成及在有机合成中的“桥梁”作用
1.卤代烃的形成
(1)炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应
①引入一个卤素原子
CH2==CH2+HBr CH3CH2Br
CH≡CH+HCl CH2==CHCl
②引入多个卤素原子
CH2==CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
CH≡CH+2Br2―→CHBr2—CHBr2
(2)取代反应
①烷烃、芳香烃等烃的取代反应
____________
+HCl
_________________________________
HCl+
(或 )
在有机合成中引入卤素原子或引入卤素原子做中间产物,一般用加成反应,而不用取代反应,因为光照下卤代反应的产物无法控制,得到的产品纯度低。
______________
②醇与氢卤酸(HX)的取代反应
2.卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用
(1)转化官能团的种类
卤代烃在有机物的制备和合成中具有重要作用,原因是通过卤代烃的消去反应可形成碳碳双键,通过加成反应可引入其他原子或基团,从而得到新的有机物;卤代烃的取代反应可以得到醇,由醇又可以得到其他类别的有机物。如图所示:
(2)改变官能团的个数
(3)改变官能团的位置
(4)对官能团进行保护
如在氧化CH2==CHCH2OH的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:
CH2==CH—COOH。
(5)增长碳链
通过卤代烃与镁(用醚作溶剂)作用得到烃基卤化镁(RMgX,也称为格氏试剂),烃基卤代镁与其他物质(如卤代烃、醛、二氧化碳等)反应可以实现碳链增长,得到烃、醇、羧酸、酮等多种有机化合物。
解析 A、B、D项相应的烃中只有一种氢原子,C项相应的烃中有两种氢原子,发生卤代反应时可生成两种取代产物,故选C项。
1.(2020·洮南市高二期末)卤代烃的制备有多种方法,下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是
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跟踪训练
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A. B.
C. D.
√
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2.(2020·江西南昌高二月考)已知卤代烃可与金属钠反应,生成碳链较长的烃:R—X+2Na+R′—X―→R—R′+2NaX。现有碘乙烷和碘丙烷的混合物,使其与金属钠反应,不可能生成的烃是
A.戊烷 B.丁烷
C.己烷 D.2-甲基己烷
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√
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解析 C2H5I自身反应生成物是丁烷;CH3CH2CH2I自身反应生成物是己烷;CH3CHICH3自身反应生成物是2,3-二甲基丁烷;C2H5I和CH3CH2CH2I反应生成物是戊烷;C2H5I和CH3CHICH3反应生成物是2-甲基丁烷;CH3CH2CH2I和CH3CHICH3反应生成物是2-甲基戊烷,所以不可能生成2-甲基己烷。
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3.(2020·泰安高二期中)由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH,依次(从左至右)发生的反应类型和反应条件都正确的是
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选项 反应类型 反应条件
A 加成反应、取代反应、消去反应 KOH的醇溶液/加热、KOH的水溶液/加热、常温
B 消去反应、加成反应、取代反应 NaOH的醇溶液/加热、常温、NaOH的水溶液/加热
C 氧化反应、取代反应、消去反应 加热、KOH的醇溶液/加热、KOH的水溶液/加热
D 消去反应、加成反应、水解反应 NaOH的水溶液/加热、常温、NaOH的醇溶液/加热
√
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解析 由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH,官能团由 变为
2个—OH,则CH3CH2CH2Br CH3CH==CH2,为
消去反应;
CH3CH==CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br,为加成反应;
CH3CHBrCH2Br CH3CH(OH)CH2OH,为水解反应(也属于取代反应)。
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4.(2020·湖北汉阳高二期中)卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格
氏试剂RMgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成(如 +R—MgX
―→ ),所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的
合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是
A.丙酮和一氯甲烷 B.甲醛和1-溴丙烷
C.乙醛和氯乙烷 D.甲醛和2-溴丙烷
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√
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解析 由信息可知: +R—MgX―→ ,此反应原理为断
开C==O键;烃基加在碳原子上,—MgX加在O原子上,—MgX遇水后水解得到醇,发生取代反应,即氢原子(—H)取代—MgX。现要制取(CH3)3C—OH,即要合成2-甲基-2-丙醇,则反应物中碳原子数之和为4。由丙酮和一氯甲烷为原料反应,可生成产物2-甲基-2-丙醇,A正确;
由甲醛和1-溴丙烷为原料反应,可生成丁醇[CH3CH2CH2CH2OH],不是丙醇,B错误;
乙醛和氯乙烷为原料反应,可生成2-丁醇[CH3CH(OH)CH2CH3],C错误;
甲醛和2-溴丙烷为原料反应,可生成2-甲基-1-丙醇[(CH3)2CHCH2OH],D错误。
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5.(2020·广东番禺高二期中)由环己烷可制得1,4-环己二醇,下列有7步反应(其中无机产物都已略去),试回答以下问题:
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(1)上述反应中属于加成反应的有________(填序号)。
(2)化合物B的结构简式为_______。
(3)反应⑥所用试剂和条件是_______________________。
③⑤⑦
氢氧化钠的水溶液、加热
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(4)写出反应②⑤的化学方程式:
②_________________________________;
⑤___________________________。
+NaCl+H2O
+Br2―→
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解析 氯代烃在NaOH的醇溶液、加热条件下发生消去反应,A为 ,
在不见光条件下发生加成反应生成的B为 ,反应④应为消去反应,
反应⑤为1,4-加成反应,反应⑥为卤代烃的水解反应,则C为 。
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6.(2020·江西南昌二中高二期末)聚
合物F的合成路线图如右:
已知:HCHO+RCH2CHO
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请据此回答:
(1)A中含氧官能团名称是_____,D的系统命名为__________。
醛基
1,2-丙二醇
解析 根据题中各物质转化关系,
结合题中信息,苯乙醛与甲醛发
生羟醛缩合并失水生成A,A的结
构简式为 ;A与新制氢氧化铜反应并酸化后醛基变为羧基,则
B的结构简式为 ;据F的结构简式可知,F由E发生加聚反应生成,
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则E的结构简式为 ,
E由B与D反应生成,则D的结构简
式为CH3CH(OH)CH2OH,则C3H6
为丙烯,C为CH3CHBrCH2Br。A为 ,其中含氧官能团为醛基;
D为CH3CH(OH)CH2OH,其化学名称为1,2-丙二醇。
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(2)检验B中含氧官能团所用的试剂是______________________;A→B的反应类型是_________。
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解析 B为 ,B中含有的官能团为羧基和碳碳双键,可用碳
酸氢钠(或碳酸钠)溶液检验含氧官能团羧基;A与新制氢氧化铜混合加热生成B,则A→B的反应类型是氧化反应。
NaHCO3(或Na2CO3)溶液
氧化反应
(3)C生成D的化学反应方程式为
______________________________________________________。
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CH3CHBrCH2Br+2NaOH
CH3CH(OH)CH2OH+2NaBr
解析 C为1,2-二溴丙烷,其水解生成D,反应的化学方程式为
CH3CHBrCH2Br+2NaOH CH3CH(OH)CH2OH+2NaBr。
(4)G物质与 互为同
系物,且G物质的相对分子质量
比 大14,则符合下
列条件的G的同分异构体有__种。
①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基 ②遇氯化铁溶液变紫色
③能与溴水发生加成反应
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解析 G物质与
互为同系物,且G物质的相对分
子质量比 大14,
则G比 多1个CH2
原子团;G的同分异构体满足:①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基;
②遇氯化铁溶液变紫色,则分子中含有酚羟基;
③能与溴水发生加成反应,说明其分子中含有碳碳双键,根据分析可知,满足题意的有机物分子中含有苯环,苯环上两个取代基分别为—OH、—C3H5,—C3H5可能为①—CH==CHCH3、②—CH2CH==CH2、③—C(CH3)==CH2,酚羟基与①②③分别有邻、间、对3种位置,所以满足条件的有机物共有3×3=9种。
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本课结束