有機化學第五章脂肪族鹵代烴脂肪族鹵代烴的化學反應及應用（一）北京水立方課前導入：水立方”膜結構所采用的材料便是一種鹵代烴，即：乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)，它是最強韌的氟塑料，透光率可高達95%，具有化學性能穩定、耐熱、可循環再利用等優點。學習目標：掌握鹵代烴的化學反應其及應用（一）：取代反應鹵原子是鹵代烴的官能團脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）在鹵代烷分子中，由于鹵原子吸引電子的能力比碳原子強，使碳鹵鍵C—X成為極性較強的共價鍵，在化學反應中容易斷裂而發生各種反應。一、取代反應鹵代烷分子中的鹵原子被其他原子或基團取代的反應稱為取代反應。1.水解反應：（條件：強堿的水溶液，加熱）在一定條件下鹵代烷與水反應，鹵原子被羥基（—OH）取代生成醇。此反應是個可逆反應，通常需加強堿的水溶液與鹵代烷共熱，以中和生成的氫鹵酸，使反應向有利于生成醇的方向進行。R—X+H—OHR—OH+H—X醇R—X+NaOHR—OH+NaX醇H2O△脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）鹵代烷與醇鈉反應，鹵原子被烷氧基（RO—）取代生成醚。例如：這個反應，也稱威廉森（Williamson）合成法。是制備混醚最好的方法，但此反應只限于伯鹵代烴。CH3—Br+NaOCH2CH3CH3OCH2CH3+NaBr

乙醇鈉甲基乙基醚脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）2.與醇鈉的反應:一、取代反應鹵代烷分子中的鹵原子被其他原子或基團取代的反應稱為取代反應。甲基叔丁基醚是一種高辛烷值汽油添加劑，化學含氧量較甲醇低得多，利于暖車和節約燃料，蒸發潛熱低，對冷啟動有利，常用于無鉛汽油和低鉛油的調和，可以替代有毒的四乙基鉛，減少環境污染，提高汽油品質和使用的安全性。脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）對接生活3.與氰化鈉（或氰化鉀）反應：反應物比原料增加了一個碳原子，在有機合成中用于增長碳鏈。4.與氨反應：此反應是工業上制取伯胺的方法CH3CH2CH2CH2—Br+2H—NH2CH3CH2CH2CH2HN2+NH4Br△CH3CH2Cl+NaCNCH3CH2CN+NaCl乙醇△丙腈一般為伯鹵代烷脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）一、取代反應彩色相片的顯影劑---正丁胺脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）鹵代烷分子中的鹵原子被其他原子或基團取代的反應稱為取代反應。5.與硝酸銀—乙醇溶液反應：R—X+Ag—ONO2RONO2+AgX乙醇溶液硝酸烷基酯硝酸銀△不同的鹵代烷，反應的難易不同，其活性次序是：叔鹵代烷＞仲鹵代烷＞伯鹵代烷碘代烷

＞

溴代烷

＞

氯代烷脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）一、取代反應利用不同的鹵代烷的反應活性不同，鹵代烷析出沉淀的時間也不同，所以可通過析出沉淀的時間來鑒別伯、仲、叔三種鹵代烷。例如：脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）一、取代反應5.與硝酸銀—乙醇溶液反應：

在三支試管中，各加入飽和AgNO3—C2H5OH溶液3mL，然后分別滴加6~10滴1—溴丁烷、2—溴丁烷、2—甲基—2—溴丙烷，振蕩后，可觀察到2—甲基—2—溴丙烷立刻生成沉淀，2—溴丁烷稍慢生成沉淀，而1—溴丁烷加熱才出現沉淀。【演示實驗】不同類型的鹵代烷與飽和的硝酸銀-乙醇溶液反應結果脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）2—甲基—2—溴丙烷2—溴丁烷1—溴丁烷CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH—BrCH3CH3CH2CH—ONO2+AgBrCH3CH3CH2CH2CH2ONO2+AgBrCH3—C—BrCH3CH3CH3—C—ONO2+AgBrCH3淡黃色淡黃色淡黃色加熱后才有沉淀生成稍等片刻析出沉淀立刻析出沉淀利用不同的鹵代烷的反應活性不同，鹵代烷析出沉淀的時間也不同，所以可通過析出沉淀的時間來鑒別伯、仲、叔三種鹵代烷。例如：脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）一、取代反應5.與硝酸銀—乙醇溶液反應：1、將下列各組化合物按活性由大到小的順序排列：CH3CH2CH2CH2Cl脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）課堂練習：鹵代烯烴中，由于鹵原子與雙鍵的相對位置不同分為：烯丙基型鹵代烴（CH2

=

CH—CH2X）孤立型鹵代烴（CH2

=

CH—CH2CH2X）乙烯型鹵代烴（CH2

=

CH—X）三種類型這三種類型鹵代烯烴與硝酸銀—乙醇溶液反應的活性不同，析出鹵化銀沉淀的時間不同，因此也可用此反應來區別三種類型鹵代烯烴。例如：立刻析出沉淀CH2＝CH—CH2BrCH2＝CH—CH2CH2BrCH2＝CH—BrCH2＝CH—CH2ONO2+AgBrCH2＝CH—CH2CH2ONO2+

AgBrAgNO3乙醇溶液稍慢析出沉淀加熱也不反應脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(一）[例5—1]用化學方法鑒別下列化合物：A、1—氯丁烷

B、1—溴丁烷

C、1—碘丁烷

D、己烷

E、己烯解析：要解答用化學方法鑒別有機化合物這類習題，首先要掌握各類化合物的結構及官能團的特征，即是利用化合物不同的化學性質和個別化合物的特征反應進行鑒別，也就是本書講述的各類化合物的鑒別方法。各類化合物定性鑒別的化學反應，應該滿足以下基本要求：操作簡便安全：反應容易進行，現象明顯，如有顏色變化、有氣體產生、發生渾濁或有沉淀生成等，以便于觀察。例

題：在本題所給的五個化合物中，A、B、C三個化合物為不同鹵素原子的鹵代烴，D為烷烴，E為烯烴。首先利用烯烴的特性，加Br2—CCl4

溶液將E與A、B、C、D分開。然后再加入AgNO3—乙醇溶液并加熱，可與A、B、C反應生成不同顏色的鹵化銀沉淀，且反應速率也不同，而D不與之反應。確定鑒別方法后采用簡單的方式進行表述，表述的方式通常采用下列幾種方式之一即可：敘述式、圖解式、反應式表達式及表格式。現以敘述式和圖解式解答例題如下。例

題：例

題：敘述式：分別取一定量的A、B、C、D、E五種化合物，然后分別加入少量的Br2—CCl4溶液，使溴的顏色褪色的為E，無變化的為A、B、C、D。然后再取一定量的A、B、C、D四種化合物，分別加入硝酸銀—乙醇溶液，加熱后立刻有黃色沉淀生成的為C，稍慢有淺黃色沉淀生成的為B，最慢生成白色沉淀的為A，無沉淀生成的為D。圖解式：ClCH2CH2CH2CH3BrCH2CH2CH2CH3ICH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH＝

CH2Br2-CCl4不褪色不褪色不褪色不褪色褪色AgNO3-乙醇AgCl（白）反應最慢AgCl（黃色）反應快AgCl（淺黃色）無沉淀生成Δ例

題：⒍用化學方法鑒別下列化合物：⑴CH3—

CCH，CH2＝CHCl和CH3CH2CH2Br⑵1-氯戊烷

，2-溴丁烷

和1-碘丙烷習

題：有機化學第五章脂肪族鹵代烴脂肪族鹵代烴的化學反應及應用（二）學習目標：掌握鹵代烴的化學反應其及應用（二）：硝化反應、一鹵代烷與金屬鎂的反應鹵代烷在強堿的濃醇溶液中加熱，分子中脫去一分子HX而生成烯烴。R—CH—CH2HXβαKOH—C2H5OH△R—CH＝

CH2+KX+H2X這種分子中脫去一些小分子,如：HX、H2O等，同時形成碳碳雙鍵的反應叫消除反應。脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(二）二、消除反應（條件：強堿、濃醇、加熱）CH3—CH—CH—CH2HHBrββαⅠⅡCH3—CH2—CH＝CH219%CH3—CH＝CH—CH381%ⅠⅡCH3—C＝CH—CH371%CH2＝C—CH2—CH329%ⅠⅡCH2—C—CH—CH3HHBrⅠⅡCH3CH3CH3在消除反應中是從β碳原子上脫去氫，故稱β-消除反應。仲鹵代烷和叔鹵代烷消除鹵化氫的反應。可以在碳鏈的兩個不同方向進行，從而可能得到兩種不同的產物。例如：脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(二）二、消除反應少之又少實驗證明，主要產物是雙鍵碳原子上含烴基最多的烯烴，也就是說，鹵代烴脫鹵化氫時，主要脫去含氫較少的β—碳原子上的氫原子，從而生成含烷基較多的烯烴。這個經驗規則叫查依采夫（Sayzeff）規則，根據這個規則，還可以判斷各種鹵代烷脫去HX的難易程度。叔鹵代烴＞仲鹵代烴＞伯鹵代烴脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(二）二、消除反應少之又少反應類型取代反應(水解反應)消去反應反應條件NaOH水溶液、加熱NaOH醇溶液、加熱鍵的變化C—Br鍵斷裂形成C—O鍵C—Br鍵與C—H鍵斷裂形成碳碳雙鍵生成物CH3CH2OH、NaBrCH2==CH2、NaBr、H2O產物特征在碳原子上引入—OH生成含—OH的有機物（醇）消去HX引入碳碳雙鍵或碳碳三鍵溴乙烷取代(水解)反應與消去反應的比較脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(二）KOH,水溶液2、完成下列化學反應：脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(二）課堂練習：室溫下，一鹵代烷與金屬鎂在絕對乙醚（無水、無醇的乙醚也叫干醚）中作用生成有機鎂化合物——烷基鹵化鎂，通稱為格利雅（GrIgnard）試劑，簡稱格氏試劑，一般用RMgX表示，產物能溶于乙醚，不需要分離可直接用于各種合成反應。例如：CH3CH2Br+MgCH3CH2MgBr絕對乙醚（無水、無醇）乙基溴化鎂脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(二）三、一鹵代烷與金屬鎂的反應格氏試劑中C—Mg鍵是一個很強的極性共價鍵，非常活潑，因此，格氏試劑可以與許多物質反應，如能與許多含活潑氫的化合物作用生成相應的烴，例如：HOHCH3—MgXOHCH4+Mg

XORCH4+MgXNH2CH4+MgXHORH—NH2脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(二）三、一鹵代烷與金屬鎂的反應由此可知，制備格氏試劑，要在絕對無水、無醇的條件下進行，操作過程中還要采取隔絕空氣中濕氣的措施。脂肪族鹵代烴的化學反應及應用(二）三、一鹵代烷與金屬鎂的反應格氏試劑與含活潑氫化合物的反應是定量的，在有機分析中利用甲基碘化鎂（CH3MgI）與含活潑氫的化合物作用，測定生成甲烷的體積，計算出被測物質中所含活潑氫原子的數目。Br（2）CH3—CH—CH3

Mg干醚？NH3？習

題：Br有機化學第五章脂肪族鹵代烴脂肪族鹵代烴的分類和命名了解鹵代烴的結構特點、分類，掌握鹵代烴的命名方法和構造異構現象。學習目標：氯乙烷在常溫下是一種氣體有機物，在一定壓強下成為液體。球員受傷后，如果是軟組織受傷或拉傷，醫生只要將氯乙烷液體噴射到受傷部位，氯乙烷噴灑在皮膚上立即汽化吸熱，引起皮膚驟冷，暫時失去知覺，痛感也隨之消失。同時皮下的毛細血管收縮，停止流血，受傷部位不會出現淤血和水腫，這種方法稱為局部麻醉。化學大夫——氯乙烷滅火時它的蒸氣能使燃燒物和空氣隔絕而使火熄滅，因它不導電，更適合于電器設備的滅火。但高溫時它會水解生成劇毒的光氣。所以用四氯化碳滅火時，要注意空氣流通，以防止中毒。現在世界上許多國家己禁止使用這種滅火劑。四氯化碳有毒，會損壞肝臟，使用時要注意安全。四氯化碳滅火劑

脂肪烴分子中的氫原子被鹵原子取代后生成的產物叫鹵代烴。常用通式R—X表示,其中X為鹵原子（F、Cl、Br、I）是鹵代烴的官能團。由于氟代烷的性質比較特殊，故通常單獨討論。鹵代烴中以氯代烴和溴代烴最常見。例如：CH3CH2Br（溴乙烷）的分子比例模型如圖5—1所示。圖5—1溴乙烷分子的比例模型脂肪族鹵代烴的分類和命名根據鹵代烴基結構不同可分為：飽和鹵代烴：

CH3Br溴甲烷、CH3CH2Cl氯乙烷不飽和鹵代烴：

CH2＝CHCl氯乙烯根據分子中所含鹵原子的數目不同分為：一元、二元和三元鹵代烴，二元及其以上統稱為多元鹵代烴。例如：一元鹵代烴：CH3Cl一鹵甲烷、CH3CH2Cl氯乙烷多元鹵代烴：CH2Cl—CH2Cl1，2—二氯乙烷、CHI3

三碘甲烷一、脂肪族鹵代烴的分類脂肪族鹵代烴的分類和命名根據與鹵原子所連接的碳原子類型不同，又可分為：伯（1°）鹵代烴、仲（2°）鹵代烴、叔（3°）鹵代烴，例如：

CH3CH2CH2CH2ClCH3CHCH2CH3ClCH3—C—CH3Cl

CH31—氯丁烷（伯鹵烷）2—氯丁烷（仲鹵烷）2—甲基—2—氯丙烷（叔鹵烷）脂肪族鹵代烴的分類和命名一、脂肪族鹵代烴的分類（1）鹵代烴是一類特殊的烴(

)（2）鹵代烴中一定含有的元素為C、H和鹵素(

)××脂肪族鹵代烴的分類和命名習題：習慣命名法：習慣命名法是在烴基名稱后面加上鹵原子的名稱，叫“某基鹵”。例如：CH3Cl

CH3CH2ClCH3—CH—BrCH3CH3—C—BrCH3CH3甲基氯乙基氯異丙基溴叔丁基溴習慣命名法只適用于烴基結構較為簡單的鹵代烴。脂肪族鹵代烴的分類和命名二、脂肪族鹵代烴的命名系統命名法（三步驟法）:鹵代烴的系統命名法原則和步驟如下：脂肪族鹵代烴的分類和命名二、脂肪族鹵代烴的命名