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《清北學堂 高中化學競賽 烴的衍生物》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、烴的衍生物【競賽要求】鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的基本性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化。異構(gòu)現(xiàn)象?！局R梳理】一、鹵代烴（一）鹵代烴的化學反應鹵代烴是烴分子中一個或多個氫原子被鹵素原子取代后所生成的化合物。鹵代烴分子結(jié)構(gòu)中含有C—X鍵，由于鹵素的電負性比碳大，碳鹵鍵中電子云偏向鹵素，－使碳原子帶部分正電荷，鹵素易以X的形式被取代，這種取代稱為親核取代反應（簡寫為SN）?；顫娊饘僖部梢耘c鹵代烴反應，生成金屬有機化合物。由于碳鹵鍵的極性，使β碳原子上的氫原子與鹵素原子一起脫去，發(fā)生消除反應而形成碳
2、碳重鍵。另外鹵代烴還可被多種試劑還原生成烴。鹵代烴的化學反應如下：1、親核取代反應（1）水解反應RX+H2OROH+HX鹵代烷水解是可逆反應，而且反應速度很慢。為了提高產(chǎn)率和增加反應速度，常常將鹵代烷與氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液共熱，使水解能順利進行。NaOHRX+H2OROH+NaXΔ（2）氰解反應RX+NaCNRCN+NaX氰基經(jīng)水解可以生成為羧基（–COOH），可以制備羧酸及其衍生物。也是增長碳鏈的一種方法。如由乙烯來制備丙酸：HCl氰解水解清北學堂 http://www.qbxt.cnCH2═CH2CH
3、3CH2ClCH3CH2CNCH3CH2COOH（3）氨解反應RX+NH3RNH2（4）醇解反應RX+NaOEtROEt+NaXΔ（5）與硝酸銀的醇溶液反應醇RX+AgNO3RONO2+AgX↓-1-此反應常用于各類鹵代烴的鑒別。不同鹵代烴與硝酸銀的醇溶液的反應活性不同，叔鹵代烷>仲鹵代烷>伯鹵代烷。另外烯丙基鹵和芐基鹵也很活潑，同叔鹵代烷一樣，與硝酸銀的反應速度很快，加入試劑可立即反應，仲鹵代烷次之，伯鹵代烷加熱才能反應。2、消除反應鹵代烷與氫氧化鉀的醇溶液共熱，分子中脫去一分子鹵化氫生成烯烴，這種反應稱為消
4、除反應，以E表示。乙醇RCH2CH2Br+NaOHΔRCH═CH2+NaBr+H2O不同結(jié)構(gòu)的鹵代烷的消除反應速度不同，3oR-X>2oR-X>1oR-X。不對稱鹵代烷在發(fā)生消除反應時，可得到兩種產(chǎn)物。如：RCH═CHCH3（主要產(chǎn)物）乙醇RCH2CHXCH3+NaOHΔRCH2CH═CH2（次要產(chǎn)物）札依采夫規(guī)則：被消除的β–H主要來自含氫較少的碳原子上。3、與金屬反應（1）伍爾茲反應鹵代烷與金屬鈉反應可制備烷烴，此反應稱為伍爾茲反應。2CH3CH2Cl+2NaCH3CH2CH2CH3+NaCl（2）格氏試劑
5、反應在鹵代烷的無水乙醚溶液中，加入金屬鎂條，反應立即發(fā)生，生成的溶液叫格氏試劑。RX+MgRMgX烷基鹵化鎂CH3CH2Br+MgCH3CH2MgBr乙基溴化鎂格氏試劑是一個很重要的試劑，由于分子內(nèi)含有極性鍵，化學性質(zhì)很活潑，它在有機合成中有廣泛的應用。4、還原反應鹵代烴還可被多種試劑還原生成烴，如：Zn+HClR—XRH清北學堂 http://www.qbxt.cnLiAlH4R—XRHH2/PtR—XRHNH3(液)+NaR—XRH（二）親核取代反應機理兩類典型的親核取代反應，一類是反應速度只與鹵代烴的濃度
6、有關，而與進攻試劑的濃度無關。-2-－－RX+OHROH+Xυ=k[RX]這類反應稱為一級反應，也叫單分子反應，全稱是單分子親核取代反應，以SN1表示。另一類是反應速度不僅與鹵代烴的濃度有關，也與進攻試劑的濃度有關。－－RX+OHROH+X－υ=k[RX][OH]這類反應稱為二級反應，也叫雙分子反應，全稱為雙分子親核取代反應，以SN2表示。1、單分子親核取代反應（SN1）叔丁基溴在堿性溶液中的水解反應速度，只與叔丁基溴的濃度有關，而與進攻試劑無關，它屬于單分子親核取代反應。－－(CH3)3CBr+OH(CH3)
7、3COH+Brυ=k[(CH3)3CBr]單分子親核取代反應分兩步進行：第一步叔丁基溴發(fā)生碳溴鍵異裂，生成叔丁基正碳離子和溴負離子。在解離過程中碳溴鍵逐漸削弱，電子云向溴偏移，形成過渡態(tài)A，進一步發(fā)生C—Br鍵斷裂。第一步反應速度很慢。慢+－(CH3)3CBr[(CH3)3C???Br](CH3)C+Br第二步生成的叔丁基正碳離子很快與進攻試劑結(jié)合形成過渡態(tài)B，最后生成叔丁醇。+－快(CH3)C+OH[(CH3)3C???OH](CH3)3COH對SN1歷程反應來說，與生成的活性中間體——碳正離子的穩(wěn)定性有關。
8、碳正離子的穩(wěn)定性取決于碳正離子的種類。烷基是一個給電子基，它通過誘導效應和共軛效應使用權碳正離子的正電荷得到分散，而增加了碳正離子的穩(wěn)定性。顯然碳正離子所連的烴基越多，其穩(wěn)定性越大。碳正離子穩(wěn)定性順序如下：++++3oC>2oC>1oC>CH32、雙分子親核取代反應（SN2）－溴甲烷在堿性溶液中的水解速度與鹵代烷的濃度以及進攻試劑OH的濃度的乘積成正比。SN2歷程與SN1歷程不同，反應
