卤代烃消除反应的探究与思考
卤代烃消除反应的探究与思考
摘要:从反应机理的角度探讨了“无β氢的卤代烃”能发生消除反应并给出反应实证,提出了教学与资料编写要注重科学性,要关心和预见学生现在学习和未来学习有机衔接的思考。
关键词无βH的卤代烃β消除碳正离子重排α消除消除反应
1 问题的提出
长期以来,一些文献认为“无βH的卤代烃不能发生消除反应生成烯烃”。有代表性的表述如:(1)卤代甲烷不能发生消除反应,碳原子数必须≥2且与卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子才能发生消除反应;(2)卤代烃一般可以发生消除反应,但只有一个碳原子的或具有下列结构的卤代烃不能发生消除反应,如CR2R3R1CH2X等;(3)2,2二甲基1氯丙烷是不能发生消除反应的,因为与氯原子相连的碳原子的相邻碳上没有氢[1~3]。
笔者对以上观点有不同的看法。本文运用文献研究成果,从卤代烃消除反应的机理探讨无βH的卤代烃的消除反应,并结合中学教学实际谈处理该知识点的策略,以期对无βH的卤代烃的教学有一个较为理性的认识。
2 卤代烃消除反应的机理
2.1 卤代烃消除反应的3种情况
卤代烃失去卤化氢或卤素,生成烯烃或炔烃的反应称为卤代烃的消除反应。可以根据消去2原子或基团的相对位置分为3类[4~6]。若消去的2个原子连在同一个碳原子上,称为1,1消除或α消除;2个消去的原子连在相邻的2个碳原子上,则称为1,2消除或β消除;2个消去的原子连在1,3位碳原子上,则称为1,3消除或γ消除。
中学教学主要涉及的是在溶液中进行的离子型反应,生成烯键或炔键,一般属β消除反应。
2.2 卤代烃消除反应的3种机理
根据消除反应所涉及的机理可将其分为单分子消除反应(E1)、双分子消除反应(E2)和单分子共轭碱消除反应(E1cb)[4~8]。
2.2.1 单分子消除
第七章消除反应完
第七章 消除反应 消除反应：是指从一个分子中除去两个原子或基团 生成不饱和化合物或环状化合物的反应。 α－消除: 从同碳原子上消除两个原子或基团，形成卡宾。 有些反应也产生氮烯 β－消除: γ－消除： 两个原子或基团也可以从相隔更远的位置上除去. 第一节 消除反应的历程及影响因素 一、消除反应的历程 根据离去基团和β－氢从分子中离去的顺序，分为三种机理： 根据离去基团和β－氢从分子中离去的顺序，分为三种机理： C Nu E C + Nu E C 6H 5O 2S N 3 Fe (CO)C 6H 5O 2S N +N 2 加热 C C Nu E C C Nu E +在相邻的两个碳原子上的原子或基团被消除， 形成双键或叁键。 两个原子或基团从1,3位上除去,形成环状化合物.C C C Nu E C C C + Nu E H 2C H C H C CH 2 H 2C H C H C CH 2+Br 2-
1. E1历程－单分子消除反应机理 2. E1cb 历程－共轭碱单分子消除机理 3. E2历程－双分子消除反应机理 4. E1历程－单分子消除反应机理 E1历程与SN1相似。两部均为单分子反应 第一步 第二步 反应活性： 对于烷基： 3°> 2°> 1°> CH3 动力学上表现为一级反应 支持E1历程的证据: 反应速度只与反应的物的浓度有关,与溶剂无关 V=k [反应物] 反应活性 R3CX > R2CHX > RCH2X 间接说明有正碳离子中间体生成 选择合适的反应底物, 在E1条件下完成消除反应 时,常常发现重排产物 2、 E2历程－双分子消除反应机理 C C C C + L - slow C C H + H + υ= k C C H L
卤代烃的化学性质
卤代烃的化学性质 卤代烃最典型、最具代表性的反应有两类：亲核取代反应和消除反应，另外，卤代烷还可与活泼金属反生成金属有机化合物。 一、亲核取代反应 ? 在卤代烃分子中，由于Cl 的电负性大于C ，则C-Cl 键中的共用电子对就偏向于Cl 原子一端，使 Cl 带有部分负电荷(Cl -δ)，碳原子带部分正电荷(C +δ)。这样C 原子就成为亲电反应中心，当与－OH 、－NH2等一些亲核试剂（带负电或富电子物种）时，亲核试剂就会进攻C +δ，Cl 则带一个单位负电荷离去。 ? 亲核试剂：带负电荷或有未共用电子对的具有亲核性的试剂。 ? 亲核取代反应：由亲核试剂进攻带部分正电荷的C +δ原子而引起的取代反应。 ? 亲核取代反应可用下面反应式表示 +X R X +R Nu -Nu - ? 亲核试剂（Nucleophile ） 通常用 :Nu- 表示。 ? 取代反应（Substitution ） 通常用 S 表示。 ? 亲核取代反应 就用 SN 表示。 ? 卤烃常见的亲核取代反应有： ? 1. 水解 2. 醇解 3. 氰解 4. 氨解 5. 与硝酸银的反应 6. 与炔化钠的反应 （一）卤烃的水解 ? 卤代烷与水作用，水解为醇，反应是可逆反应。如： CH 3CH 2Br + H 2O CH 3CH 2OH + HBr 在一般情况下，此反应很慢。为增大反应速率，提高醇的产率，常加入强碱（氢氧化钠），使生成的HX 与强碱反应，可加速反应并提高了醇的产率。 CH 3CH 2Br + NaOH CH 3CH 2OH + NaBr ? 此反应工业用途不大，因卤烷在工业上是由醇制取，但可用于有机合成中官能团的转化。用于复 杂分子中引入羟基（先卤代，再水解）。 （二）卤烃的醇解 ? 卤烃的醇解是卤烃与醇钠的醇溶液反应，生成醚。 CH 3CH 2Cl + CH 3CH 2ONa CH 3CH 2OCH 2CH 3 + NaCl ? 此反应是制备混合醚的经典合成方法，称为威廉森（Williamson ）合成法。此法不能用叔卤烃与 醇钠反应，因为叔卤烃在强碱（醇钠）的作用下易发生消除反应生成烯烃。如： CH CH C CH 3 CH 33 Cl + CH 3ONa 3 CH 3 3 C CH 3 CH 2 3 （三）卤烃的氰解 ? 卤代烷与氰化钠或氰化钾的醇溶液中反应，生成腈。
有机反应和反应机理
十、反应和反应机理 有机反应：在一定的条件下，有机化合物分子中的成键电子发生重新分布，原有的键断裂，新的键形成，从而使原分子中原子间的组合发生了变化，新的分子产生。这种变化过程称为有机反应（organic reaction）。 一级反应：在动力学上，将反应速率只取决于一种化合物浓度的反应称为一级反应。 二级反应：在动力学上，将反应速率取决于两种化合物浓度的反应称为二级反应。 按化学键的断裂和生成分类 协同反应：在反应过程中，旧键的断裂和新键的形成都相互协调地在同一步骤中完成的反应称为协同反应。协同反应往往有一个环状过渡态。它是一种基元反应。 自由基型反应：由于分子经过均裂产生自由基而引发的反应称为自由基型反应。自由基型反应分链引发、链转移和链终止三个阶段：链引发阶段是产生自由基的阶段。由于键的均裂需要能量，所以链引发阶段需要加热或光照。链转移阶段是由一个自由基转变成另一个自由基的阶段，犹如接力赛一样，自由基不断地传递下去，像一环接一环的链，所以称之为链反应。链终止阶段是消失自由基的阶段，自由基两两结合成键，所有的自由基都消失了，自由基反应也就终止了。 离子型反应：由分子经过异裂生成离子而引发的反应称为离子型反应。离子型反应有亲核反应和亲电反应，由亲核试剂进攻而发生的反应称为亲核反应，亲核试剂是对原子核有显著亲和力而起反应的试剂。由亲电试剂进攻而发生的反应称为亲电反应。亲电试剂是对电子有显著亲合力而起反应的试剂。 按反应物和产物的结构关系分类 加成反应：两个或多个分子相互作用，生成一个加成产物的反应称为加成反应。 取代反应：有机化合物分子中的某个原子或基团被其它原子或基团所置换的反应称为取代反应。 重排反应：当化学键的断裂和形成发生在同一分子中时，会引起组成分子的原子的配置方式发生改变，从而形成组成相同，结构不同的新分子，这种反应称为重排反应。 消除反应：在一个有机分子中消去两个原子或基团的反应称为消除反应。可以根据两个消去基团的相对位置将其分类。若两个消去基团连在同一个碳原子上，称为1,1-消除或α-消除；两个消去基团连在两个相邻的碳原子上，则称为1,2-消除或β-消除；两个消去基团连在1,3位碳原子上，则称为1,3-消除或γ-消除。其余类推。 氧化还原反应：有机化学中的氧化和还原是指有机化合物分子中碳原子和其它原子的氧化和还原，可根据氧化数的变化来确定。氧化数升高为氧化，氧化数降低为还原。氧化和还原总是同时发生的，由于有机反应的属性是根据底物的变化来确定的，因此常常将有机分子中碳原子氧化数升高的反应为氧化反应，碳原子氧化数降低的反应为还原反应。有机反应中，多数氧化反应表现为分子中氧的增加或氢的减少，多数还原反应表现为分子中氧的减少或氢的增加。
高中化学卤代烃知识点
第二章 卤代烃 一．卤代烃的结构特点：卤素原子是卤代烃的官能团。C —X 之间的共用电子对偏向X ， 形成一个极性较强的共价键,分子中C —X 键易断裂。 二．卤代烃的物理性质 （1）溶解性：不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。 （2）状态、密度：CH 3Cl 常温下呈气态，C 2H 5Br 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4常温下呈液态且密度> 1 g/cm 3 。 三．卤代烃的化学性质（以CH 3CH 2Br 为例） 1.取代反应 ①条件：强碱的水溶液，加热 ②化学方程式为： 2.消去反应 (1)实质：从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个卤化氢分子，从而形成不饱和化合物。 例如： CH 3CH 2Cl ： ＋NaOH ――→醇△ NaCl ＋CH 2===CH↑＋H 2O (2)卤代烃的消去反应规律 ①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH 3Br 。 ②有邻位碳原子，但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。例如： 。 ③有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能生成不同的产物。例： CH 3—CH===CH —CH 3＋NaCl ＋H 2O
(3)二元卤代烃发生消去反应时要比一元卤代烃困难些。有些二元卤代烃发生消去反应后可在 有机物中引入三键。例如：CH 3—CH 2—CHCl 2＋2NaOH ――→醇△ CH 3—C≡CH＋2NaCl ＋2H 2O 上引入碳碳双键或碳碳三键。 五．检验卤代烃分子中卤素的方法（X 表示卤素原子） 1．实验原理 R —X ＋H 2O ――→NaOH △ R —OH ＋HX HX ＋NaOH===NaX ＋H 2O HNO 3＋NaOH===NaNO 3＋H 2O AgNO 3＋NaX===AgX↓＋NaNO 3 根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素：AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)。 2．实验步骤 (1)取少量卤代烃；(2)加入NaOH 水溶液；(3)加热；(4)冷却；(5)加入稀HNO 3酸化； (6)加入AgNO 3溶液，观察沉淀的颜色。 即RX ――→加NaOH 水溶液△ R —OH NaX ――→加稀HNO 3酸化R —OH HX ――→加AgNO 3溶液????? 若产生白色沉淀，卤原子为氯原子若产生浅黄色沉淀，卤原子为溴原子 若产生黄色沉淀，卤原子为碘原子
卤代烃消除反应的探究与思考
卤代烃消除反应的探究与思考 摘要:从反应机理的角度探讨了“无β氢的卤代烃”能发生消除反应并给出反应实证,提出了教学与资料编写要注重科学性,要关心和预见学生现在学习和未来学习有机衔接的思考。 关键词无βH的卤代烃β消除碳正离子重排α消除消除反应 1 问题的提出 长期以来,一些文献认为“无βH的卤代烃不能发生消除反应生成烯烃”。有代表性的表述如:(1)卤代甲烷不能发生消除反应,碳原子数必须≥2且与卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子才能发生消除反应;(2)卤代烃一般可以发生消除反应,但只有一个碳原子的或具有下列结构的卤代烃不能发生消除反应,如CR2R3R1CH2X等;(3)2,2二甲基1氯丙烷是不能发生消除反应的,因为与氯原子相连的碳原子的相邻碳上没有氢[1~3]。 笔者对以上观点有不同的看法。本文运用文献研究成果,从卤代烃消除反应的机理探讨无βH的卤代烃的消除反应,并结合中学教学实际谈处理该知识点的策略,以期对无βH的卤代烃的教学有一个较为理性的认识。 2 卤代烃消除反应的机理 2.1 卤代烃消除反应的3种情况 卤代烃失去卤化氢或卤素,生成烯烃或炔烃的反应称为卤代烃的消除反应。可以根据消去2原子或基团的相对位置分为3类[4~6]。若消去的2个原子连在同一个碳原子上,称为1,1消除或α消除;2个消去的原子连在相邻的2个碳原子上,则称为1,2消除或β消除;2个消去的原子连在1,3位碳原子上,则称为1,3消除或γ消除。 中学教学主要涉及的是在溶液中进行的离子型反应,生成烯键或炔键,一般属β消除反应。 2.2 卤代烃消除反应的3种机理 根据消除反应所涉及的机理可将其分为单分子消除反应(E1)、双分子消除反应(E2)和单分子共轭碱消除反应(E1cb)[4~8]。 2.2.1 单分子消除
烃和卤代烃的方程式
《烃和卤代烃》化学方程式书写 一、烷烃 1、甲烷的燃烧： 2、甲烷的取代反应（一氯取代）： 3、乙烷的一氯取代反应： 4、烷烃的燃烧： 二、烯烃 1、烯烃的燃烧： 2、乙烯的加成反应 （1）与溴加成： （2）与H2加成： （3）与HX加成： （4）与水加成： 3、乙烯的加聚反应： *4、1,3-丁二烯与氯气加成 （1）完全加成： （2）1,2-加成： （3）1,4-加成： 三、炔烃 1、乙炔的实验室制法：
2、乙炔与溴的加成反应： 3、乙炔与HCl的加成： 4、炔烃的燃烧： 四、芳香烃 1、苯与溴的卤代反应： 2、苯的硝化反应： 3、苯的加成反应： 4、甲苯与溴的卤代反应：（1）取代在侧链： （2）取代在苯环邻位：（3）取代在苯环对位：（4）三取代： 5、甲苯的硝化反应：（1）取代在苯环邻位：（2）代在苯环对位：（3）三取代： 6、甲苯与H2的加成反应： 五、卤代烃 1、溴乙烷的取代反应： 2、溴乙烷的消去反应：
《烃和卤代烃》化学方程式书写 一、烷烃 1、甲烷的燃烧： 2、甲烷的取代反应（一氯取代）： CH 4+Cl 2CH 3Cl+HCl 3、乙烷的一氯取代反应： CH 3CH 3+Cl 2CH 3 CH 2Cl+HCl 4、烷烃的燃烧： 二、烯烃 1、烯烃的燃烧： 2、乙烯的加成反应 （1）与溴加成： CH 4 + 2O CO 2 + 2H 2O 燃烧 CH 2=CH 2 + Br 2 CH 2BrCH 2Br C n H 2n+2 + O 2 n CO 2 + (n + 1)H 2O 3n+1 2 燃烧
（2）与H 2加成： （3）与HX 加成： （4）与水加成： 3、乙烯的加聚反应： 4、 1,3-丁二烯与氯气加成 （1）完全加成： （2）1,2-加成： （3）1,4-加成： 三、炔烃 CH 3CH=CH 2 + H 2 CH 3CH 2CH 3 催化剂 CH 2=CH 2 + HCl CH 3CH 2Cl 催化剂 ―CH 2―CH 2― n n CH 2=CH 催化剂Cl Cl + Cl 2催化剂 Cl + Cl 2催化剂 Cl Cl + 2Cl 2催化剂Cl Cl Cl
高中化学卤代烃知识点
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第二章 卤代烃 一．卤代烃的结构特点：卤素原子是卤代烃的官能团。C —X 之间的共用电子对偏向X ， 形成一个极性较强的共价键,分子中C —X 键易断裂。 二．卤代烃的物理性质 （1）溶解性：不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。 （2）状态、密度：CH 3Cl 常温下呈气态，C 2H 5Br 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4常温下呈液态且密度> 1 g/cm 3。 三．卤代烃的化学性质（以CH 3CH 2Br 为例） 1.取代反应 ①条件：强碱的水溶液，加热 ②化学方程式为： 2.消去反应 (1)实质：从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个卤化氢分子，从而形 成不饱和化合物。 例如： CH 3CH 2Cl ： ＋NaOH ――→醇 △NaCl ＋CH 2===CH↑＋H 2O (2)卤代烃的消去反应规律 ①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH 3Br 。 ②有邻位碳原子，但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生 消去反应。例如： 。 ③有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能 生成不同的产物。例：
CH 3—CH===CH —CH 3＋NaCl ＋H 2O (3)二元卤代烃发生消去反应时要比一元卤代烃困难些。有些二元卤代烃发生消去反应后可在有机物中引入三键。例如：CH 3—CH 2—CHCl 2＋ 2NaOH ――→醇 △CH 3—C≡CH＋2NaCl ＋2H 2O 的消去反应可在碳链上引入碳碳双键或碳碳三键。 五．检验卤代烃分子中卤素的方法（X 表示卤素原子） 1．实验原理 R —X ＋H 2O ――→NaOH △R —OH ＋HX HX ＋NaOH===NaX ＋H 2O HNO 3＋NaOH===NaNO 3＋H 2O AgNO 3＋NaX===AgX↓＋NaNO 3 根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素：AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)。 2．实验步骤 (1)取少量卤代烃；(2)加入NaOH 水溶液；(3)加热；(4)冷却；(5)加入稀HNO 3酸化； (6)加入AgNO 3溶液，观察沉淀的颜色。 即RX ――→加NaOH 水溶液△ R —OH NaX ――→加稀HNO 3酸化R —OH HX ――→加AgNO 3 溶液????? 若产生白色沉淀，卤原子为氯原子若产生浅黄色沉淀，卤原子为溴原子 若产生黄色沉淀，卤原子为碘原子
高中选修5卤代烃知识点
高中选修5卤代烃知识点 一、溴乙烷 1．分子结构 2．物理性质 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，易溶于乙醇等有机溶剂。 3．化学性质 (1)取代反应(水解反应)
由实验可知 ①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br键，水中的羟基与碳原子形成C—O键，断下的Br与水中的H结合成HBr。 ②溴乙烷与NaOH溶液共热反应的化学方程式为： 反应类型为：取代反应。 (2)消去反应 由实验可知： ①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热反应后，化学方程式为： ②消去反应：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(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键化合物的反应。 (1)由溴乙烷的结构认识其水解反应与消去反应 溴乙烷分子结构为
①在强碱的水溶液中，在b处断键，发生取代(水解)反应。 ②在强碱的醇溶液中，在a、b处断键，发生消去反应。 ③条件不同，其断键位置不同。 (2)消去反应的特点 ①从反应机理看：消去反应是从相邻的两个碳原子上脱去一个小分子，相邻的两个碳原子各断一个化学键。 ②从产物看：消去反应的产物中一定有不饱和产物和一个或几个小分子。二、卤代烃 1．概念与分类 (1)概念： 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 (2)分类： ①按分子中卤素原子个数分：一卤代烃和多卤代烃。
②按所含卤素原子种类分：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 ③按烃基种类分：饱和卤代烃和不饱和卤代烃。 ④按是否含苯环分：脂肪卤代烃和芳香卤代烃。 2．物理性质 常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体，卤代烃不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。 3．化学性质 (1)取代反应(水解反应) (2)消去反应 4．卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验流程
卤代烃亲核取代和消除反应机理
亲核取代反应历程 卤代烃的亲核取代反应是一类重要反应，由于这类反应可用于各种官能团的转变，在有机合成中具有广泛的用途，因此，对其反应历程的研究也就比较重要。在亲核取代反应中，研究最多的是卤代烃的水解，在反应的动力学、立体化学，以及卤代物的结构，溶剂等对反应速率的影响等都有不少的资料。根据化学动力学的研究及许多实验表明，卤代烃的亲核取代反应是按两种历程进行的，即双分子亲核取代反应（S N 2反应）和单分子亲核取代反应（S N 1反应）。 一、双分子亲核取代反应（S N 2反应） 实验证明：伯卤代烃的水解反应为S N 2历程。RCH 2Br+OH -→RCH 2OH+Br -，v =k [RCH 2Br]·[OH -]，v 为水解速率，k 为水解常数。因为RCH 2Br 的水解速率与RCH 2Br 和OH -的浓度有关，所以叫做 双分子亲核取代反应（S N 2反应）。 1.S N 2反应机理：亲核试剂(Nu -)从离去基团(L)的背面进攻中心碳原子。当亲核试剂与中心碳原子之间逐渐成键时，离去基团与中心碳原子之间的键逐渐断裂，新键的形成和旧键的断裂是同步进行的协同过程，其反应过程如下所示。 反应物(sp 3) 过渡态(sp 2) 产物(sp 3) 2.S N 2反应的能量变化，可用反应进程-势能曲线图表示如下： S N 2反应进程中的能量变化 3.S N 2反应的立体化学：背面进攻和构型翻转。 （1）背面进攻反应：在S N 2反应中，亲核试剂Nu -可以从离去基团的同一边或离去基团的背面进攻中心碳原子(C δ+)。若从离去基团的同一边进攻，则亲核试剂与带负电荷的离去基团(L δ-)之间，除空间障碍外，还因同种电荷相互排斥使反应活化能升高，不利于反应的进行。若从离去基团的背面进攻，则反应活化能较低，容易形成相对较稳定的过渡态，反应易于进行。 （2）构型翻转：在S N 2反应中，中心碳原子由反应底物时的sp 3杂化转变为过渡态时的 sp 2杂化， 这时亲核试剂与离去基团分布在中心碳原子的两边，且与中心碳原子处在同一直线上，中心碳原 C δδNu C + L - δδNu C + L δδNu C + L -Nu
高中化学：卤代烃知识点
高中化学：卤代烃知识点 一、溴乙烷 1．分子结构 2．物理性质 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，易溶于乙醇等有机溶剂。 3．化学性质 (1)取代反应(水解反应) 由实验可知 ①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br键，水中的羟基与碳原子形成C—O键，断下的Br与水中的H结合成HBr。 ②溴乙烷与NaOH溶液共热反应的化学方程式为： 反应类型为：取代反应。 (2)消去反应
由实验可知： ①溴乙烷与氢氧化钠溶液共热反应后，化学方程式为： ②消去反应：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(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键化合物的反应。 (1)由溴乙烷的结构认识其水解反应与消去反应 溴乙烷分子结构为 ①在强碱的水溶液中，在b处断键，发生取代(水解)反应。 ②在强碱的醇溶液中，在a、b处断键，发生消去反应。 ③条件不同，其断键位置不同。 (2)消去反应的特点 ①从反应机理看：消去反应是从相邻的两个碳原子上脱去一个小分子，相邻的两个碳原子各断一个化学键。 ②从产物看：消去反应的产物中一定有不饱和产物和一个或几个小分子。 二、卤代烃 1．概念与分类 (1)概念： 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 (2)分类： ①按分子中卤素原子个数分：一卤代烃和多卤代烃。 ②按所含卤素原子种类分：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 ③按烃基种类分：饱和卤代烃和不饱和卤代烃。 ④按是否含苯环分：脂肪卤代烃和芳香卤代烃。 2．物理性质 常温下，卤代烃中除少数为气体外，大多为液体或固体，卤代烃不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。 3．化学性质
有机化学反应机理(整理版)
1.Arndt-Eister 反应 酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。 反应机理 重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。卡宾：六电子中心化合物；二价的碳化合物或一价的氮化合物；有机反应活性中间体：寿命很短，不能分离，能够“捕获”；缺电子物种，有亲电性。 反应实例
2.B aeyer----Villiger 反应 反应机理 过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。因此，这是一个重排反应 具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排：
不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为： 醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。 反应实例 酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化，可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯，其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。这类氧化剂的特点是反应速率快，反应温度一般在10~40℃之间，产率高。
3.Beckmann 重排 肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排，生成相应的取代酰胺，如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺： 反应机理 在酸作用下，肟首先发生质子化，然后脱去一分子水，同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上，所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。
高二有机化学卤代烃的消去反应水解反应精选习题(附答案)
2020年03月17日高二有机化学卤代烃的消去反应水解反应精 选习题 学校：___________ 注意事项： 2、请将答案正确填写在答题卡上 第1卷 一、单选题 A.烃的衍生物中一定有氢元素 B.烃的衍生物中一定含有碳元素 C.卤代烃中各物质所含元素种类一定相同 D.烃的衍生物是指由烃经一步反应得到的有机生成物 2.下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是( ) A. CH Cl 3 B. C. D. 3.要检验溴乙烷中的溴元素,下列实验方法正确的是( ) A.加入新制的氯水振荡,再加入少量CCl4振荡,观察下层是否变为橙红色 B.加入硝酸银溶液,再加入稀硝酸使溶液呈酸性.观察有无浅黄色沉淀生成 C.加入NaOH溶液共热,冷却后加入硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成 D.加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴加硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
4.以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷,下列转化方案中最好的是( ) A. 32CH CH Br 22Br CH CH Br --- B. 32CH CH Br 22CH BrCH Br C. 32CH CH Br 2 CH 2CH 12CH BrCH Br D. 32CH CH Br 2CH 2 CH 22CH BrCH Br 5.下列有机物不属于卤代烃的是( ) A.2-氯丁烷 B.四氯化碳 C.硝基苯 D.氯仿 6.下列物质中属于卤代烃的是( ) A.CH 3Cl B.NaCl C.CH 3CH 2OH D.SiF 4 7.下列文字表述．．．．与反应方程式．．．．．对应且正确的是 A ．实验室用溴水和苯在催化剂作用下制溴苯： B ．向CH 2BrCOOH 中加入足量的氢氧化钠溶液并加热： CH 2BrCOOH+OH – CH 2BrCOO –+H 2O C ．实验室制乙炔反应方程式：CaC 2+2H 2O →Ca （OH ）2 + C 2H 2 ↑ D ．苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳： 26522653C H O CO H O C H OH CO - ??→－＋＋＋ 8.卤代烃在碱性条件下发生水解反应,碱的作用是( ) A.催化剂 B.氧化剂 C.提高水解反应的转化率 D.促进水解反应向兼逆反应放向移动 9.由2-溴丙烷为原料制取1，2-丙二醇（HOCH 2-CHOH-CH 3）,需要经过下列哪几步反应（ ） A.消去-取代-加成 B. 取代-消去-加成 C. 消去-加成-水解 D.水解-取代-取代 10.下列物质中，既能发生水解反应，又能发生加成反应，但不能发生消去反应的是( ) A ．CH 3CH 2CH 2CH 2Cl B ．CH 3CH 2Cl C ．CH 3Br D. 11.下列卤代烃，在一定条件下，能发生消去反应且消去产物为一种的是（ ） A.CH 3Cl B.CH 3—CHBr —CH 3 C. D. 12.下列卤代烃在NaOH 醇溶液中加热不反应的是( )
β消除反应
C C H L C C H 慢C C L + H C C H L C C + H B + L B C C H L B δδC L C H B C L C +HB C C H B L C C C C H B L Β—消除反应 定义：在一个有机分子里小区两个原子或者基团的反应。根据两个消去基团的相对位置分类，若在同一个碳原子上，称为1,1消除或者α—消除。如果两个消除基团连在两个相邻碳原子上，称为1,2消除或者β消除...以此类推。Β消除按照机理的不同可以分为单分子消除，双分子消除，单分子共轭碱消除。 一．机理问题 E1反应： 机理：首先反应物的离去基团在溶剂的作用下带着一对电子离去生成碳正离子，第二步为碳 正离子以质子形式失去一个β-H 生成烯烃 （第二步H 往往转移给溶剂）。反应速率决定于反应第一步，即形成碳正离子的一步，第二步是 快的一步，是一级反应，单分子过程。可见也是从动力学角度定义的。V=k[反应物]，与溶剂无关。反应活性：R3CX > R2CHX > RCH2X ，间接说明有碳正离子中间体生成,而且当生成碳正离子越稳定,反应越优先按E1机理进行。选择合适的反应底物, 在E1条件下完成消除反应时,常常发现重排产物. E2反应：机理：在双分子消除反应中，碱进攻反应物的β—H 的同时，离去基团带着一对 电子从分子中离去，在两个碳原子之间形成新的π键：典型 E2的消除反应，新键的生成和旧键的断裂是协同进行的，碱参与了过渡态的形成，动力学 表现为二级反应，反应速率与反应物和碱的浓度成正比。υ=κ[RX][B:-] E1cb 反应：共轭碱单分子消除反应机理：碱首先夺去β-H 生成底物的共轭碱碳负离子，随后离去基团带着一对电子离去形成π键。 第二步从反应物的共轭碱碳负离子生成双键的反 应也是单分子消除反应，称为E1CB （CB 表示反应物的共轭碱） 或称碳负离子历程。 按此反应机理进行的反应应具备 的条件:1.离去基团不易离去,即 C-L 键不易断裂2.β-碳原子上连有强吸电子基如：COCH3,、NO2、Me3N+等，从而使β-氢具有较强的酸性，容易离去，且碳负离子很稳定； 二．立体化学： E2反应的立体化学：在发生消除反应时，所涉及消除的两个基团H 和L 在C —C 键的两侧或同一侧，分别称为反式消除或顺式消除。 E2反应对分子中被消除的两个基团H 和L 的立体化学要求是反式或对向消除。在可能快 反式或对向消除 顺式或同向消除
卤代烃练习题
(时间：30分钟) 考查点一卤代烃的性质及应用 1．下列物质中，不属于卤代烃的是()。 A．CH2Cl2 B．CCl2F2 D．CH3COCl 解析卤代烃是卤素原子取代了烃分子中的氢原子，卤代烃中含有碳、氢和卤素原子，也可不含氢原子，但不能含有其他元素的原子。 答案 D 2．为了使氯乙烷的水解反应进行比较完全，水解时需加入()。 A．NaCl B．NaHSO4C．NaOH D．乙醇 解析卤代烃水解的条件为NaOH水溶液、加热。 答案 C 3．下列关于卤代烃的叙述中正确的是()。 A．所有卤代烃都是难溶于水，密度比水小的液体 B．所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应 C．所有卤代烃都含有卤原子 D．所有卤代烃都是通过取代反应制得的 解析A有的是气体；B有的不能如CH3Cl；D有的可以通过加成制得。 答案 C 4．以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷，下列转化方案中最好的是()。
解析在有机物的制备反应中，应尽量选择步骤少、产率高、副反应少的合成路线。对此题而言，选择加成反应比取代反应要好得多，而使用加成反应，必须先发生消去反应生成不饱和烃，显然D的步骤较少，最后产率也较高。 答案 D 5．为了保护臭氧层，可采取的有效措施是()。 A．减少二氧化硫的排放量 B．减少含铅废气的排放量 C．减少氟氯烃的排放量 D．减少二氧化碳的排放量 解析氟氯烃、氮的氧化物是破坏臭氧层的主要物质。 答案 C 6．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()。 连有0氢原子；C中无β碳原子，A中的β碳原子上没有氢原子，所以A、C都
卤代烃的消去反应
卤代烃的消去反应 教学目标：1记住卤代烃发生消去反应的条件，会书写卤代烃消去反应的化学方程式。 2初步认识卤代烃发生消去反应的机理，会判断哪类卤代烃能发生取代反应，哪类不能。 3能区分取代反应和消去反应的反应条件，能认识取代反应和消去反应的键的断裂方式。 4初步认识卤代烃的两个性质是有机物引入多个官能团的桥梁。 教学重点：卤代烃的消去反应 教学难点：卤代烃发生消去反应的机理 教学方法：讲练结合 教学过程： 环节一：作业检测与复习引入 发小片了测试，选取5位学生上黑板完成，老师学生共同评价并给出分数。 1．写出的化学式为：__________。它的一氯代物有几种？ CH3 2．写出的化学式为：__________。它的一氯代物有几种？ CH3 3．上述两种物质它们是苯的同系物吗？为什么？ 是芳香烃吗？为什么？ 4．写出溴乙烷与氢氧化钠的水溶液共热的反应方程式 5．写出一溴丙烷与氢氧化钠水溶液共热的反应方程式 6．画出实验室制取溴苯的装置图 环节二：卤代烃的消去反应的化学方程式 设问：卤代烃发生水解反应的条件是什么？是什么键断裂发生反应的呢？ 学生：与氢氧化钠的水溶液共热，是卤代烃中的碳卤键断开发生取代反应的。 设问：卤代烃与氢氧化钠的乙醇溶液共热会发生什么反应呢？ 探究：1已知有一种气体生成且能使酸性高锰酸钾褪色也能使溴的四氯化碳褪色 学生：乙烯或乙炔 探究：2点燃气体有黑烟且火焰较明亮 学生：生成乙烯
探究：3试写出反应的化学方程式 环节三：消去反应的机理： 探究：4如何从微观角度来分析卤代烃发生的消去反应呢？ 学生：碳溴键断裂，邻碳上的碳氢键断裂生成溴化氢和乙烯，溴化氢与氢氧化钠反应生成溴化钠和水。 练习：分别写出2-溴丙烷、2-溴丁烷发生消去反应的化学方程式。CH3CHBrCH3＋NaOH → CH3CH＝CH2↑＋NaBr＋H2O 设问：一氯甲烷能发生消去反应吗？2，2-二甲基-1-丙烯能发生消去反应吗？ 学生：不能 探究：5能发生消去反应的卤代烃的条件 学生：至少有两个碳且相邻碳上必须有氢。 环节四：溴乙烷消去反应的实验与产物验证 探究：6反应装置与检验试剂 学生：液液加热装置，溴水或酸性高锰酸钾 设问：若用酸性高锰酸钾检验乙烯，为什么前面加一个盛有水的试管 学生：吸收挥发出的乙醇 环节五：练习与提高 1．比较溴乙烷的取代反应和消去反应，3分钟完成下表。 2．分别写出1-溴丙烷和1-溴丁烷水解反应和消去反应的化学方程式
卤代烷的消除反应(A)
教学目标：掌握卤代烷的消除反应机理、立体化学、反应取向及影响因素。 教学重点：消除反应机理，反应取向——Saytzeff 规则。 教学安排：H ，H5—>H6；40min 3，H4 卤代烷不仅能发生S N反应，还可以发生消除反应。卤代烷分子中消去卤化氢生成烯烃常称为消除反应（Elimination）用E 表示。由于卤代烷中C-X 键有极性，卤素的诱导作用可通过α 碳传递到β 碳上，致使β-H 原子有一定的“酸性”；在碱的作用下卤代烷易于消去β-H 和卤原子，称为β-消除；这种消除反应是烯烃的一种制备方法。如： 与卤代烷的S N反应相似，卤代烷在发生消除反应时，也有双分子和单分子消除机理，分别记为E2 和E1。 一.双分子消除反应（E2） 1．E2反应机理 在卤代烷的双分子消除反应机理中，反应是一步完成的，其反应速率与反应物和亲核试剂的浓度成正比，故称为双分子消除反应机理。记为E2。反应的动力学方程为： 在反应过程中，碱对卤代烷的β-H 进攻，同时C-X 键开始发生异裂，在达到过渡态时，Cβ-H 键和Cα-H 键都达到了高度的异裂活化状态，此时Cβ-Cα之间已有了部分双键的性质，这两个而原子已有部分sp2杂化的特性。这时反应体系处于最高能量水平，随着反应的时行，β-H 完全成碱结合，卤负离子彻底离去，最终生成了烯烃。 2．立体化学 实验表明，在按E2 机理进行的消除反应中，一般发生反式消除即卤原子与β-H 在σ 键的两侧（异侧）被消除。 β-H 与X 处于反式共平面能量低：观看动画
例: 二.单分子消除反应（E1） E1 反应与S N1 反应有相似的机理，反应也是分两步进行。首先卤代烷在碱性水溶液中解离为碳正离子，随后OH-若进攻碳正离子的中心碳原子，则生成取代产物；若进攻β- 氢原子则发生消除反应生成烯烃。两者也是相伴而生。E1 消除反应的机理可表示如下（以叔丁基卤为例）： 第一步是慢步骤，第二步是快的，即反应速度取决于卤代烷的浓度，反应的动力学方程为：υ=k[RX]，故这种反应机理称为单分子消除反应机理。 与S N1 反应相似，E1 反应也常常发生重排反应，例如： 三.消除反应的取向 当卤代烷含有两个或两个以上不同的β- 氢原子可供消除时，究竟哪一个氢原子被消除呢？这就是取向问题。实验证明，卤代烷脱卤化氢时，氢原子主要从含氢较小的相邻碳原子（β- 碳原子）上脱去。换言之，主要生成双键碳原子上连有较多取代基的烯烃。这是一条经验规律，称为Saytzeff 规则，这种消除取向称为Saytzeff 取向。反之，生成双键碳原子上连有较少取代基的烯烃，则为Hofmann 取向。例如：