趙英善
摘 要:鹵代烴是有機化學(xué)中一類十分重要的烴的衍生物,在烴分子中如何巧妙引入鹵素原子,使烴的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,并為進(jìn)一步合成其他物質(zhì)提供原材料,是高中化學(xué)合成題中最常見的類型。教師可以通過鹵代烴的性質(zhì)概述來合理搭建有機合成的橋梁,降低高中化學(xué)有機合成的教學(xué)難度。
關(guān)鍵詞:鹵代烴;高中化學(xué);有機合成
中圖分類號:G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9132(2018)27-0099-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.27.058
鹵代烴是指烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。鹵代烴分子中由于鹵原子的電負(fù)性大于碳原子,兩種原子間共用電子對偏向鹵原子一邊。C—X鍵是極性鍵,在化學(xué)反應(yīng)中容易斷裂,所以鹵代烴中的鹵原子是非常活潑的,在有機合成中起著重要的橋梁作用。既然鹵代烴如此重要,本文就將中學(xué)階段鹵代烴制法及其所發(fā)生的主要反應(yīng)作一介紹。
一、鹵代烴的生成
(1)烷烴與鹵素單質(zhì)取代
一般很難得到單一鹵代產(chǎn)物,通常是多種鹵代烴的混合物。
(2)烯烴與鹵素單質(zhì)或鹵化氫的加成反應(yīng)。如:
CH2=CH2+H—Cl→CH3—CH2Cl
CH2=CH2+Br—Br→CH2Br—CH2Br
CH2=CH—CH3+H—Cl→CH3—CHCl—CH3
CH2=CH—CH3+H—Cl→CH2Cl—CH2—CH3
(注意:不對稱烯烴加成后鹵素原子的位置)
(3)芳香烴與鹵素單質(zhì)在催化劑條件下的反應(yīng),如:
C6H6+Br2C6H5—Br+H—Br
(4)醇與鹵化氫在加熱條件下生成鹵代烴
C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O
二、認(rèn)識鹵代烴的橋梁作用
對于一個有機化學(xué)反應(yīng)而言,反應(yīng)物和生成物是性質(zhì)—制法這個鏈條中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),是有機物相互聯(lián)系的橋梁。
三、例析有機合成中鹵代烴的橋梁作用
1.以溴乙烷為原料制備1,2-二溴乙烷
可以利用剛才橋梁中的第I個環(huán)節(jié),先消去生成烯烴,后和溴加成生成二溴代物。
2.由1-丙醇制備2-丙醇(-OH移位)
合成路線:
3.由乙醇合成乙二醛(官能團種類和數(shù)目變化)
合成路線:利用橋梁中的I,II,III可以完成醇、烴、鹵代烴、醛的轉(zhuǎn)化。
5.由氯苯制取1,2,3,4—四氯己烷
C6H5—Cl一氯環(huán)已烷環(huán)已烯1,2—二氯環(huán)
已烷1,3—環(huán)已二烯1,2,3,4—四氯已烷
6.由乙酸合成乙二酸乙二酯
合成路線:同3將乙二醛氧化成乙二酸,利用橋梁中的III將醛還原為醇。
乙二酸+乙二醇乙二酸乙二酯
7.由乙醇制1,4—二氧六環(huán)
可采用醇脫水成烯,再經(jīng)加成合成為鹵代烴,取代后成二醇,后再分子間脫水成環(huán)的思路進(jìn)行。其中用到橋梁中的I,II,III三個相關(guān)反應(yīng)。
合成路線:
不難看出,在中學(xué)知識的范圍內(nèi),許多有機物間的轉(zhuǎn)化都離不開鹵代烴的橋梁作用,正是這種橋梁作用,許多“互不相干”的有機物之間才建立了“聯(lián)系”。
參考文獻(xiàn):
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