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文档简介
专题05卤代煌醇和酚
|考点梳理]
02
♦考点01卤代煌的结构及性质
1.概念
(1)卤代煌是煌分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示煌基),
饱和一元卤代烽通式:C„H2,1+iX(n>l)„
(2)官能团是卤素原子或碳卤键(一X)。
【特别提醒】卤代煌不属于煌类,而且有的卤代燃分子中不含氢原子,如CC14等。
2.物理性质
(1)状态:通常情况下,除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外,其余为液体或固体;
(2)沸点:比同碳原子数的烧沸点要高;
(3)溶解性:水中不溶,有机溶剂中易溶;
(4)密度:一般一氟代煌、一氯代煌比水小,其余比水大。
3.化学性质
(1)水解反应
①反应条件:氢氧化钠的水溶液、加热。
—H1O
②C2H5Br在碱性条件下水解的化学方程式为C2H5Br+NaOH『C2H5OH+NaBr。
③用R—CH2—X表示卤代燃,碱性条件下水解的化学方程式为
水
R—CH2—X+NaOHA>R—CH2OH+NaX。
(2)消去反应
①概念: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H2。、HBr等),而生成含不饱
和键化合物的反应。
②卤代煌消去反应条件:氢氧化钠的醇溶液、加热。
醇
③澳乙烷发生消去反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOH—z-^CH2=CH2t+NaBr+H2Oo
④用R—CH2—CH2—X表示卤代烧,消去反应的化学方程式为
乙醇
R_CH2-CH2-X+NaOH^-R-CH=CH2+NaX+H2Oo
(3)卤代煌的水解反应和消去反应的比较
反应类型水解反应消去反应
与一X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有
结构特点一般是一个碳原子上只有一个一X
氢原子
一个一X被一OH取代从碳链上脱去HX分子
反应实质HO11醇11
R—CH2—X+NaOH2>R—CH2OH+NaXcc+NaOH——11+NaX+HO
AHX&-C-C—2
反应条件强碱的水溶液,常温或加热强碱的醇溶液,加热
有机的碳架结构不变,一X变为一0H,无其有机物碳架结构不变,产物中有碳碳双键或碳
反应特点
它副反应碳叁键生成,可能有其它副反应发生
消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱
产物特征引入一0H,生成含一0H的化合物
和键的化合物
结论澳乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应
【特别提醒】卤代煌是发生水解反应还是消去反应,主要看反应条件——“无醇得醇,有醇得烯或快”。
(4)消去反应的规律
①两类卤代燃不能发生消去反应
结构特点实例
与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子CH3cl
CH:,CH,Cl
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子,但邻位
CH:—CCH©、Z\
碳原子上无氢原子
CHaXZ
②有两种或三种邻位碳原子,且碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可生成不同的产物。例如:
CHs—CH——CH2——CHs醇
I+NaOH——^CH=CH—CH2—CH(^CH—CH=CH—CH)+NaCl+HO
Cl△23332
R—CH—CH—R
③|I型卤代燃,发生消去反应可以生成R—C三C—R,如
XX
醇
BrCH2cH2Br+2NaOH^^CH三CHf+2NaBr+2H2。
4.卤代燃的制备
(1)煌的卤代反应
①苯与Br2反应的化学方程式:0+Br:-^巴*+HBr=
②C2H50H与HBr反应的化学方程式:C2H5OH+HBr^-^C2H5Br+H20„
(2)不饱和烧的加成反应,如:
①丙烯与Br2反应的化学方程式:CH2=CHCH3+Br2------->CH2BrCHBrCH3
②丙烯与HBr反应的化学方程式:CH3—CH=CH2+HBr慢呷CH3—CHBr—CH3(或CH3—CH2—CH2Br)o
—催化剂
③乙焕与HC1制氯乙烯的化学方程式:CH三CH+HC1FCH2=CHC1。
5.卤代煌在有机合成中的重要作用——“桥梁”作用
(1)引入新官能团;
(2)实现官能团的移位;如:
(3)变换官能团的个数;如:
6.卤代炫对环境、健康产生的影响
氟氯燃在大气平流层中会破坏臭氧层,是造成臭氧空洞的主要原因。
♦考点02卤代烧的检验
1.实验原理
NaOH
R—X+H2O->R—OH+HX、HX+NaOH=NaX+HOHNO+NaOH=NaNO+HO>
△2332
AgNO3+NaX=AgX;+NaNO3
根据沉淀(AgX)的颜色(白色、淡黄色、黄色)可确定卤素原子种类(氯、澳、碘)。
2.实验流程
①取少量卤代烧;②加入NaOH溶液;③加热煮沸(或水浴加热);④冷却;⑤加入稀硝酸酸化;⑥加入
硝酸银溶液。即
/AgCl白色沉淀
「vNaOH溶液/△稀HNO3AgNO,1口出也右「、尸
R—X----j-7-~---------AgBr浅黄色讥淀
水解酸化溶液\°,
、AgI黄色沉淀
3.特别提醒
①卤代煌均属于非电解质,不能电离出X,必须转化成X,酸化后方可用AgNCh溶液来检验。
②将卤代煌中的卤素转化为X,可用卤代烧的水解反应,也可用消去反应(与卤素原子相连的碳原子的邻位
碳原子上有氢)。
【易错警示】加入稀硝酸酸化的目的:一是中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNCh反应对实验产生影响;
二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和,则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗
褐色Ag2O沉淀。
♦考点03醇、酚、醛的结构
1.醇、酚、醛的概念
(1)醇是羟基与链煌基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的分子通式为C„H2„+iOH(n>l)o
(2)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物,最简单的酚为苯酚或0^()11。
(3)酸是由一个氧原子连接两个烷基或芳基所形成,酸的通式为:R-0-Ro醛类化合物都含有醛键。它还
可看作是醇或酚羟基上的氢被燃基所取代的化合物。
2.醇的分类
厂脂肪醇,如:CH3cH2OH、
按煌CH3cH2cH20H
基类别
f芳香醇,如:CH20H
(1)分类:醇类一
厂一元醇,如:甲醇、乙醇
按羟七二元醇,如:乙二醇
基数目
J三元醇,如:丙三醇
(2)几种常见的醇
名称甲醇乙二醇丙三醇
俗称木精、木醇甘油
CH,()H
CH2()H1
结构简式CH30H1CHOH
CH()H1
2CH20H
状态无色液体,有毒无色黏稠液体无色黏稠液体
熔沸点、溶解性沸点低易挥发、易溶于水与水和乙醇互溶
发动机防冻液、合成高制造化妆品、三硝酸甘油
用途化工生产、车用燃料
分子的原料酯
3.酸的分类
(1)根据煌基是否相同可以分为:
①两个短基相同的酸成为对称雄,也叫简单醒。
②两个煌基不相同的酸称为不对称雄,也叫混合酸。
(2)根据两个炫基的类别,酸还可以分为脂肪酸和芳香酸。在脂肪酸中,分子中不是由氧原子和碳原子结
合成环状酸结构的醴称为无环酸。还可细分为饱和酸和不饱和酸。有氧原子和碳原子结合成环状酸结构的
醒称为环酸。环上含氧的酸称为内酸或环氧化合物。含有多个氧的大环酸因形如皇冠称之为冠酸。
4.醇的命名
①选择含有与-OH相连的碳原子的最长碳链为主链,根据碳原子数目称某醇;
②从距离-OH最近的一端给主链碳原子依次编号;
③醇的名称前面要用阿拉伯数字标出羟基的位置;羟基的个数用“二”“三”等表示。
5.酚的命名
①去除酚羟基,留下苯环或苯的同系物,先命名上述名称,例如,甲(基)苯,乙(基)苯。
②加上酚羟基,看在苯环的什么位置,共有邻、间、对三个位置,例如甲苯,在除甲基外的正六边形上依
次分别标上12345,共5个位置,其中15,24位置相同,则1位为邻位,2位为间位,3位为对位,那么酚
羟基在哪个位置上,就叫X甲苯酚。以此类推。
【易错警示】
(1)从物质分类看,石炭酸不属于竣酸。
(2)酚羟基的氢原子比醇羟基的氢原子易电离,是因为苯环对羟基产生影响。
6.酸的命名
一般酸以与氧相连的妙基加醒字命名,例如,C2H5—0—C2H5称二乙基酸,简称乙醛,CH3-O-C2H5称甲基
乙基酸,简称甲乙醛。环醛一般用俗名。
♦考点04醇、酚、醛的性质
L醇类物理性质
(1)溶解性:低级脂肪醇易溶于水。饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小
(2)密度:一元脂肪醇的密度一般小于1g-cnT3。
(3)沸点
①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。
②醇分子间存在氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烧相比,醇的沸点远远高于烷煌。
【易错警示】醇羟基是亲水基,多羟基化合物如丙三醇等都易溶于水或与水以任意比例互溶。碳原子数多
的一元醇水溶性差。
2.苯酚的物理性质
(1)纯净的苯酚是无色晶体,有特殊气味,易被空气氧化呈粉红色。
(2)苯酚常温下在水中的溶解度不大,当温度高于65。。时,能与水混溶,苯酚易溶于酒精。
(3)苯酚有毒,对皮肤有强烈的腐蚀作用,如果不慎沾到皮肤上应立即用酒精洗涤。
3.酸的物理性质
(1)多数酸是易挥发、易燃的无色液体,有香味,沸点低,比水轻,性质稳定。与醇不同,酸分子之间不
能形成氢键,所以沸点比同组分醇的沸点低得多,如乙醇的沸点为78.4℃,甲醛的沸点为-24.9C;正丁醇的
沸点为117.8C,乙醛的沸点为34.6℃。
(2)多数醛不溶于水,但环状酸类如常用的四氢吠喃和1,4-二氧六环却能和水完全互溶,这是由于二者
和水形成氢键。乙醛的碳氧原子数虽然和四氢味喃的相同,但因后者的氧和碳架共同形成环,氧原子突出
在外,容易和水形成氢键,而乙醛中的氧原子”被包围”在分子之中,难以和水形成氢键,所以乙酸只能稍溶
于水。
4.由断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例)
HH②①
--
一一
-^
HccO►H
⑤③
HH
反应物及条件断键位置反应类型化学方程式
Na①置换反应2CH3CH2OH+2Na—>2CH3cH2ONa+H2T
△
HBr,△②取代反应
CH3CH2OH+HBr------->CH3CH2Br+H2O
Cu
O2(Cu,A)①③氧化反应
2CH3CH2OH+O2—5-^2CH3CHO+2H2O
浓H2SO4
浓硫酸,170℃②⑤消去反应CH3cH20H------->CH=CH2t+HO
170℃22
浓H2so4
浓硫酸,140℃①②取代反应
2cH3cH20H141rCH3CH2OCH2CH3+H2O
CH3COOH浓H2so4
①酯化反应
(浓硫酸)CH3COOH+CH3CH2OH—CH3COOCH2CH3+H2O
【特别提醒】
(1)醇能否发生催化氧化及氧化产物类型取决于醇分子中是否有a-H及其个数:
”产物为醛,如RCH20HM尊RQHO
a—H]小ICu或Ag
的个数一一^产物为酮’如R1—CH一氏与a
-----------o
II
R]—C—R2
WRI」一OH磊矍不能被催化氧化
(2)醇能否发生消去反应取决于醇分子中是否有供H,若B碳原子上没有氢原子,则不能发生消去反应。
5.由基团之间的相互影响理解酚的化学性质
(1)苯环对羟基的影响一弱酸性
由于苯环对羟基的影响,使酚羟基比醇羟基更活泼,可以发生电离。
①苯酚的电离方程式为C6H50H^^C6H5CT+H+。苯酚俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊溶液变红。
②与碱的反应:苯酚的浑浊液加入冲。11溶液,现象为液体变澄清.避及5)3气体)现象为溶液又变浑浊。
该过程中发生反应的化学方程式分别为
+Na()H―>^j^ONa+H.,()=
(^^()Na+H,()+C()―>^^()H+NaHC(>;。
③与活泼金属反应:
+2Na—>2<Q^()Na+H2f
(2)羟基对苯环的影响一苯环上邻对位氢原子的取代反应
由于羟基对苯环的影响,使苯酚中苯环上的氢比苯分子中的氢活泼。苯酚稀溶液中滴入过量的浓澳水中产
生现象为:产生白色沉淀。其化学方程式为:
【易错警示】①在苯酚与澳水的取代反应实验中,苯酚取少量,滴入的滨水要过量。这是因为生成的三澳
苯酚易溶于苯酚等有机溶剂,使沉淀溶解,不利于观察实验现象。②苯酚分子中羟基邻对位的H原子易被
取代,是因为羟基对苯环产生影响。
(3)显色反应:苯酚溶液中滴如FeCb溶液,溶液变为紫色。
(4)氧化反应:苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色,易被酸性KMnCU溶液氧化,易燃烧。
(5)缩聚反应:苯酚与甲醛在催化剂作用下,可发生缩聚反应,化学方程式是:
OHOH
“JT〃HCH()J^^},—。口+5-1汨20。
【特别提醒】苯酚是重要的医用消毒剂和化工原料,广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。酚类
化合物均有毒,是重点控制的水污染物之一。苯酚有毒,浓溶液对皮肤有强腐蚀性,如皮肤不慎沾上苯酚
溶液,应立即用酒精洗涤,再用水冲洗。
6.醇和酚的性质比较
类别脂肪醇芳香醇酚
实例CH3cH20HC6H5cH2cH20HC6H50H
官能团—OH一OH一OH
结构特点—OH与链煌基相连-OH与芳香烧侧链上的碳原子相连—OH与苯环直接相连
(1)弱酸性
主要化学(1)与钠反应;(2)取代反应;(3)脱水反应;
(2)取代反应
性质(4)氧化反应;(5)酯化反应
(3)显色反应
特性将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮)遇FeCl3溶液显紫色
考点演练
1.(23-24高二下•山东青岛•期中)下列有机物的命名错误的是
A.:2—丁醇B.:3,—二甲基一2一乙基一1,3—戊二烯
HOY
/=\CH3—CH2—CH—CH3
C.HO飞CH3:4—甲基苯酚D-一]H:2—乙基丁烷
2.(23-24高二下•四川绵阳•期中)下列关于卤代始用途的说法不正确的是
A.运动员受伤时会喷氯乙烷C2H5cl止疼,氯乙烷属于卤代煌
B.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体属于卤代煌
C.卤代烽不可用作灭火剂
D.在清洗业中常用卤代烧做清洗剂,应用于衣物干洗和机械零件的洗涤
3.(23-24高二上•上海•期中)下列卤代燃能发生消去反应且有机产物只有一种的是
CH3
CH3—CH—CH2—CH3I
A.B.CH—C—CH—Cl
3I2
CH3
C.yy—BrD.y—CH2Br
4.(23-24高二下.河南•期中)分子式为CsHuBr的烧,分子中含有3个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异
构)
A.3种B.2种C.5种D.4种
5.(23-24高二下•辽宁沈阳•期中)某化学兴趣小组的同学用如图所示的实验装置探究2-澳丁烷的消去反应。
下列说法错误的是
酸性
KMnO.
送/水溶浓
装置I装置n装置iii
A.装置I使用NaOH水溶液与2-澳丁烷共热
B.装置n的作用是除杂,以防影响装置ill中产物的检验
C.装置III中酸性KMnCU溶液紫色逐渐褪去酸性
D.2-澳丁烷发生消去反应的产物可能有1-丁烯、2-丁烯
6.(23-24高二下.江苏南京.联考)在卤代嫌R—CH2—CHz—X中化学键如下图所示,则下列说法正确的是
H
—
R-k-x
-—C
®-l
H-
A.当该卤代燃发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B.当该卤代煌发生消去反应时,被破坏的键是①和④
C.当该卤代燃发生水解反应时,被破坏的键是①
D.当该卤代煌发生消去反应时,被破坏的键是①和②
7.(23-24高二上•江苏南京•期中)由澳乙烷制取乙二醇,依次发生反应的类型是
A.取代、加成、水解B.消去、加成、取代
C.水解、消去、加成D.消去、水解、取代
8.(23-24高二下.安徽合肥・期中)下列化合物既能发生消去反应又能发生水解反应的是
H3C-CH-CH3
A.CH3C1B.
Br
CH3CH3
c.H3C-C-CH2C1D.CH3CCH2Br
CH3CH3
9.(23-24高二下•山东荷泽・期中)检验澳乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成的气体中是否含有乙烯,装置如
图所示。下列说法不正确的是
A.装置①的作用是除去乙醇
B.装置②中的现象是酸性高锦酸钾溶液紫色褪去
C.将生成的气体直接通入澳的四氯化碳溶液
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