高三化学卤代烃+醇消去、取代反应
人教版高中化学选修5-2.3知识总结：卤代烃的消去反应的规律及与水解反应的区别
卤代烃的消去反应有哪些规律？与水解反应有哪些区别？
卤代烃的化学性质较活泼，这是由于卤原子(官能团)的作用所致。
卤原子结合电子的能力比碳原子强，当它与碳原子形成碳卤键时，共用电子对偏向卤原子，故碳卤键的极性较强，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂而发生化学反应。
1．消去反应
(1)消去反应的实质：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。
例如：
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[
2．消去反应与水解反应的比较
消去反应可在碳链上引入碳碳双键或碳碳三键。
(2)与—X相连碳原子的邻位碳上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。
醇和卤代烃
液态
能与水以任意比 比水小 率互溶，是常见 的有机溶剂
三、卤代烃和醇的化学性质 • 1、消去反应定义：
• 在一定条件下，从一个 有机物分子 中脱去一个或几个 小分子 生成 不饱和化合物 的反应。
反应方程式
H H
H C
H
C
Br
H + NaOH
醇
△
CH2=CH2 +H2O+NaBr
溴和氢脱去结合成溴化氢
50 0
醇羟基越多 沸点越高。
2 3
羟基数
1
小结三
• ①能够发生催化氧化生成醛的醇，结构特点是 有2个α氢原子 ，即结构通式为 R－CH2OH ； • ②能够被催化氧化生成酮的醇，结构特点是 有1个α氢原子，即结构通式为 R－CH(OH)－R'； • ③不能被催化氧化的醇，结构特点是 没有α氢原子，即结构通式为R－C(OH)－Ｒ'
醇 1、醇的分类： 饱和一元醇: CnH2n+1OH 一元醇 不饱和一元醇 醇 多元醇 ：如乙二醇、丙三醇等 2、同系物的物理性质比较：
表3-2图 沸点/℃
● ● ●
醇
●
氢键
200
150 乙醇
● ●
氢键数 目增多
0
-50 -100
30 40 50 60相对分子质量 100
●
●
丙醇
● ●
烷
●
醇的沸点远 高于烷烃。
卤代烃和醇
一、卤代烃和醇的结构特点 通式
卤代烃 醇类 R－X R－OH
官能团
－X
代表物
CH3CH2Br
－OH CH3CH2OH
*X——指F、Cl、Br、I等卤族 元素原子。
卤代烃的消去反应
条件
共热
共热
生成物 乙烯，KBr，H2O 乙醇，KBr
交流与讨论
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
”
例如：C(CH3)-CH2Br能发生消去反应吗？
2）能发生消去反应的卤代烃，其消去产 物仅为一种吗？如：CH3-CHBr-CH2-CH3 消去反应产物有多少种?
√ CH3CHBrCH3
√ (CH3)3CCl
CCHH2B2Br r
√Cl √ HCH2Br
【结论】所有的卤代烃都能发生水解反应， 但卤代烃中无相邻C或相邻C上无H的不能发生消去反应
卤代烃在有机合成中的应用
1、用溴乙烷合成1，2-二溴乙烷 2、用溴乙烷合成乙二醇 3、用2-丁烯合成1,2,3,4-四溴乙烷 4、用环己烷合成1,3-环己二烯
取代
消去
反应物
CH3CH2Br
CH3CH2Br
反应条为件什K么O溴H水乙溶液烷，易加热水解K，OH也醇易溶液消，去加热
生成物 CH3CH2OH、KBr
CH2=CH2、KBr、H2O
结论
溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应
下列化合物在一定条件下，既能发生水解 反应，又能发生消去反应的是：
CH3Cl
chclchcclchbrchbr结论所有的卤代烃都能发生水解反应但卤代烃中无相邻c或相邻c上无h的不能发生消去反应cl1用溴乙烷合成12二溴乙烷2用溴乙烷合成乙二醇3用2丁烯合成1234四溴乙烷4用环己烷合成13环己二烯
装置，
①大试管中加入5mL溴丙烷. ②加入15mL饱和KOH乙醇溶液，加热. ③向大试管中加入稀HNO3酸化. ④滴入2～3滴AgNO3溶液.
实验现象：
第章卤代烃消除反应
2-丁烯 1-丁烯
2 个 C-Hσ 键 与 π 电 子 云 发 生 σ-π 超 共轭，
6个C-Hσ键与π电子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ发 生σ-π超共轭，电子离域的 程度较高， 2-丁烯稳定为主
要产物。
主
2-甲基-2-丁烯
2-甲基-2-溴丁烷(叔卤代烷)
次
2-甲基-1-丁烯
2-甲基-1-丁烯结构中只有5个C-Hσ键与π 电子云发生σ-π超共轭；
生成新的化合物。
3
小结 对E1反应而言，碳正离子的稳定性 叔碳正离子 > 仲碳正离子 > 伯碳正离子
对E2反应而言，生成的烯烃稳定性： 叔卤代烷 > 仲卤代烷 > 伯卤代烷
不论是E1机制和E2机制，不同卤代烷的消 除反应活性次序相同：
叔卤代烷 > 仲卤代烷 >伯卤代烷
五、卤烷的亲核取代反应与消除反应的关系
三 卤代烷消除反应(消去反应 Elimination)
卤代烷中X诱导效应使得αC带部分正电荷，易受亲核试剂 进攻，发生亲核取代反应；
卤代烷中X诱导效应βC上的H显酸性，易受碱进 攻，失去H+而发生消除反应。
1 消除反应 (Elimination)
R-CH-CH2 + NaOH 醇 HX
R-CH=CH2 + NaX + H2O
CH3CH2CH=CHCH3 + CH3CH2CH2CH=CH2
Br
69%
31%
2-溴戊烷
2-戊烯
1-戊烯
仲卤代烷烃
主要产物
主要产物是由卤代烃分子中的卤原子X和含氢较少 的β-C上的H原子脱去HX。
查依采夫规律Saytzeff Rule: 消除反应主要产物是双键C原子上连有最多烃基的烯烃 (即较为稳定的烯烃)。
卤代烃的取代反应 高中化学
.
精品 卤代烃的取代反应
卤代烃中卤原子易被其它基团取代，所以是有机合成中的重要是间体之一，常用R —Br ，碘代烃因价格高而较少使用。
⑴羟基取代
⑵烷氧基取代 R —X + R ’ONa → ROR ’ + NaX
⑶氰基取代 R —X +NaCN → RCN + NaX
这一反应是有机合成中增长碳链的方法之一。
生成时RCN 在H +或OH —催化作用下生成
RCOOH ，碱性条件下还原可生成RCH 2NH 2。
⑷氨基取代 R —X + NH 3(过量) → RNH 2 + HX
此反应若卤代烃过量则还可生成R 2NH 或R 3N 。
注：上述反应特点：①为负离子如OH —、CN —，②有孤对电子的分子如NH 3，它们进攻RX
的
X C δδ:-+，的带正电部分，叫做亲核试剂，这种取代反应叫亲核取代，用SN 表示。
通式为X
R δδ:-++Z ：（亲核试剂）→ R ：Z + X —。
⑸与AgNO 3醇溶液生成卤化银沉淀
RX + AgNO 3
R O
NO 2+ ⑹卤素置换
RCl(RBr)+NaI 丙酮RI
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。
消去反应详解
三、消去反应1．概念：有机物在适当的条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如水、HX 等），生成不饱和（双键或三键）化合物的反应。
如：实验室制乙烯。
2．能发生消去反应的物质：醇、卤代烃；能发生消去反应的官能团有：醇羟基、卤素原子。
（1）卤代烃消去HX在卤代烃的消去反应中，碱是反应物，醇是提供反应环境的溶剂，因为生成的乙烯能溶于醇中，同时反应物中的碱能与HBr 发生反应，使反应不断向生成乙烯的方向移动。
对于2-溴丁烷来说，发生取代反应时，生成含取代基较多的烯烃，这样的烯烃对称性好，分子比较稳定。
也就是说主要从含氢原子较少的碳原子上消去氢原子。
在醇的消去反应中，浓硫酸既起催化剂的作用，又起脱水剂的作用，也能促进反应不断的向生成乙烯的方向进行。
（2）醇消去H 2O ：CH 3CH 2OHC170/浓硫酸CH 2=CH2+H 2O3．反应机理：相邻消去发生消去反应，必须是与羟基或卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子，否则不能发生消去反应。
如CH 3OH ，没有邻位碳原子，不能发生消去反应。
加成反应和消去反应是对立统一的关系：饱和化合物通过消去反应，生成不饱和的化合物，腾出空位子，再通过加成反应，引入所需要的官能团。
四、聚合反应聚合反应是指小分子互相作用生成高分子的反应。
聚合反应包括加聚和缩聚反应。
1．加聚反应：由不饱和的单体加成聚合成高分子化合物的反应。
反应是通过单体的自聚或共聚完成的。
加聚反应的复习可通过类比、概括，层层深入，寻求反应规律的方法复习。
发生加聚反应的官能团是碳碳双键：加聚反应的实质是：加成反应。
加聚反应的反应机理是：碳碳双键断裂后，小分子彼此拉起手来，形成高分子化合物。
Ⅰ．单烯烃的加聚CH 2 HBrNaOH 醇溶液CH 2 CH 2+ HBrCH 2（1）乙烯的加聚：（2）氯乙烯的加聚：（3）丙烯的加聚：（4）2－丁烯的加聚：小结：烯烃加聚的基本规律：Ⅱ．二烯烃的加聚二烯烃单体自聚时，单体的两个双键同时打开，单体之间直接连接形成含有一个新双键的链节而成为高分子化合物。
卤代烃亲核取代和消除反应机理
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CδδNu C + L -δδNu C + L δδNu C + L -Nu⼦与它上⾯的其他三个基团处于同⼀平⾯内。
卤代烃发生消去反应和水解反应的条件
卤代烃发生消去反应和水解反应的条件卤代烃是具有卤素取代基的烃类化合物，常见的有氯代烷和溴代烷等。
在实验室和工业生产中，卤代烃发生消去反应和水解反应是比较常见的反应。
下面介绍一下这两种反应的条件。
1. 消去反应的条件
消去反应是指卤代烃中的卤素取代基与邻接碳原子所连接的氢原子发生取代反应，生成烯烃或炔烃等不饱和化合物。
消去反应的条件如下：
温度：在适当的温度下进行，一般在100-200℃之间。
催化剂：消去反应需要催化剂的存在，常用的催化剂有碱金属氢氧化物、碳酸钾、碳酸钠等。
碱性条件：消去反应需要碱性条件，常用的碱有氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等。
邻原子基团的影响：邻基团对消去反应有很大的影响，如果邻接原子上有较强的吸电子基团（如羰基、酮基、醇基等），则消去反应的速率会显著降低。
2. 水解反应的条件
水解反应是指卤代烃中的卤素取代基与水反应，水解成相应的醇或酸。
水解反应的条件如下：
温度：在高温下进行水解反应，一般需要加热到100℃以上。
催化剂：水解反应需要酸性或碱性催化剂的存在，常用的酸催化剂有硫酸、盐酸等，常用的碱催化剂有氢氧化钠、氢氧化钾等。
水的用量：水解反应需要适量的水参与反应，过量或不足都会影响反应的进行。
原料的结构：卤代烃的结构对水解反应也有很大的影响，一般来说，碳-卤键越长，水解反应的速率越慢。
同时，邻接原子上的基团也会影响水解反应的速率。
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一、命名
2-甲基-2-丙醇
2-甲基-1,3-丙二醇
1.阅读课本41-43页 卤代烃 2.50-51页 醇的消去和取代反应
清北：依次检验气体有水、乙烯、CO2、SO2，如何逐一 检验？ ①品红溶液 ②FeCl3溶液 ③饱和石灰水 ④无水硫酸铜 ⑤酸性KMnO4
3.乙醇和1-丙醇在浓硫酸加热时的产物有几种？
2020/1/11
取代反应: 1.Na
2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa﹢H2↑
2.成醚 命名：
CH3-O-CH3 （二）甲醚
CH3CH2-O-CH2CH3 （二）乙醚
2020年1月11日星期六
16
取代反应:
NaBr+H2SO4(浓)=△=NaHSO4+HBr
△
C2H5OH + HBr
温度计的位置 蒸馏：蒸馏烧瓶支管口处
制备乙烯：溶液中 卤代烃水解（制硝基苯）： 水浴中
2020/1/11
5.已知：卤代烃可以和钠发生反应，反应原 理为：RX+R‘X+ 2Na→ R-R’ + 2NaX （一定 条件）试应用该原理设计合成环丁烷
1，4-二溴丁烷或1,2 O则H此和混C合2H物4组中成氧的的混质合量物分中数碳为的多质少量？
卤代烃的物理性质
CH3F<CH3Cl<CH3Br<CH3I 相对分子质量越大，沸点越高
卤代烃
F
F
n
F
CC
四氟乙烯
F
催化剂
聚四氟乙烯 [ CF2—CF2 ]n
聚四氟乙烯可用于不粘锅 七氟丙烷可用于灭火
1.C5H11Cl 有几种同分异构体？消去产物几种？
8种
5种 C5H10烯烃的同分异构体
2.溴乙烷中含乙醇如何除杂 加水 分液
3.
两种，主要产物：氢少的碳原子上去氢掉
不是 没有不饱和键生成
1.所有卤代烃都可水解--检验-X（同一个碳上连2个-OH 不稳定）CH3Cl-甲醇 CH2Cl2-甲醛 CHCl3-甲酸 CCl4-碳酸 水浴目的：受热均匀，减少卤代烃挥发 完全标志：油层消失
C2H5Br + H2O
副反应：H2SO4(浓)+2Br — +2H+ =Br2+SO2+2H2O
试剂顺序：蒸馏水、浓硫酸、乙醇、溴化钠 2.用这种方法制取的溴乙烷中的含少量杂质Br2，欲除去 溴代烷中的少量杂质Br2，下列供选试剂中最适合的是__。 B．NaOH溶液 C．Na2SO3溶液
防干扰思想：
卤代烃中卤素含量越高，越不易燃烧
3.物性:常温,只有气态：CH3F、 CH3Br 、CH3Cl、CH3CH2Cl、 CH2CH2F 难溶于水，易溶于有机溶剂 密度大于水 卤代烃一定含C、X元素 ， 可能含 H 元素
卤代烃危害：破坏臭氧层，卤代烃在紫外线作 用下产生的氯原子是臭氧分解的催化剂
5.卤代烃、醇命名：板书讲
液体温度迅速升到170℃：防止生成副产物乙醚
CH3CH2OH+HOCH2CH3
CH3CH2OCH2CH3+H2O
氢氧化钠作用：除去生成的 SO2和挥发出的乙醇
干扰物： 溴的CCl4 : SO2
高锰酸钾：乙醇和SO2
如何验证混合气体中含有H2O、乙烯、SO2、CO2 ①无水硫酸铜→②品红溶液→③FeCl3溶液→④品 红溶液→⑤澄清石灰水→⑦酸性KMnO4溶液 （或溴水） 证明混合气体中有乙烯的现象为：②中品红溶液 不褪色⑦中酸性KMnO4溶液褪色 只用溴的CCl4可以检验乙烯可以吗？ 不可以，有水蒸气;SO2、Br2与水反应
2.NaOH的作用：中和生成的HBr，降低生成物 的浓度，使水解平衡向右移动。
干扰物
方程式书写：条件、无水生成
脱去小分子，不一定消去，可能是成醚或成环
引入不 饱和键
乙醇：做溶剂，使溴乙烷充分溶解. NaOH的作用：中和生成的HBr， 降低生成物的浓度，使水解平衡向右移动。 水作用：溶解挥发出的乙醇
1.制备验证乙炔： 除去混有的硫化氢PH3， 用硫酸铜或者碱液 2.验证苯和溴发生取代反应：除去HBr中 混有的Br2， 用苯、CCl4吸收
防干扰思想的应用
2．实验装置
制备乙烯：NaOH溶液（除去SO2、CO2、 乙醇，防止乙烯性质验证）
防干扰思想的应用
验证溴乙烷发生消去反应
导管长进短出 水（除去乙醇，防止乙烯性质验证）
若改用溴水，则不需要水
制乙烯实验装置
为何使液体温度迅 速升到170℃？
酒精与浓硫酸 体积比为何 要
为1∶3？
浓硫酸的作 用是什么？
放入几片碎 瓷片作用是
什么？
温度计的 位置？
有何杂质气体？ 如何除去？
混合液颜色如何 变化？为什么？
收集方法
检查装置气密性
先撤管后撤灯
醇消去反应: 浓硫酸加热（只有制乙烯浓硫酸170℃， 其他写加热） 浓硫酸作用：催化剂、脱水剂、吸水剂