【2025届一轮】第39讲 烃的衍生物(卤代烃、醇、酚)

文摘   2024-09-15 14:41   广东  

一、卤代烃

1.概念:卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。

2.物理性质:

状态:除了一氯甲烷等少数卤代烃为气体外,其余为液体或固体

溶解性:通常不于水,易溶于有机溶剂

沸点、相对密度:

①一般情况下,相同碳原子时,卤代烃沸点、相对密度随着卤素原子数增多而增大

②一般情况下,相同碳原子时,卤代烃沸点、相对密度随着卤素原子相对原子质量增大而增大

3.化学性质:

由于卤素原子吸引电子的能力较强,使共用电子对向卤原子偏移,碳卤键极性较大。由于碳卤键较容易断裂,使得卤代烃具有较强的反应活性。

4.验证取代反应和消去反应的产物

1-溴丁烷发生消去反应生成的1-丁烯中混有挥发出来的乙醇,先通入盛有水的试管中除去乙醇,再通过酸性KMnO4溶液检验生成的1-丁烯。

可以用溴水检验生成的1-丁烯,直接将气体通入溴水中,溴水褪色,不需要先将气体通入水中。

5.卤代烃(R—X)中卤素原子的检验

注意:

①不能直接向卤代烃中加入AgNO3溶液检验卤素原子的种类

②卤代烃水解液呈碱性,要先加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液

③水解反应和消去反应哪一个更适合检验卤原子?

④为何说卤代烃水解时常伴随消去?

6.卤代烃在有机合成中的主要应用

连接烃和烃的衍生物的纽带

改变官能团的个数

改变官能团的位置

官能团的保护

7.卤代烃在生产生活中的应用

液态的氯乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用

卤代烯烃能发生加成聚合反应,制备高分子材料

氟利昂可在强烈的紫外线作用下分解,产生的氯原子自由基会对臭氧层

产生长久的破坏作用。

二、醇

1.醇的分类:

2.通式:CnH2n+1OH(n≥1)——饱和一元醇

3.物理性质:

溶解性:醇分子易与水分子间形成氢键,饱和一元醇随碳原子数的增加而降低;羟基个数越多,溶解度越大

沸点:①高于相对分子质量接近的烷烃或烯烃;

②随碳原子数的增加而增大;

③碳原子数相同时,羟基个数越多,熔、沸点越高

相对密度:通常比水小

4.化学性质:


反应物

反应条件

产物

新官能团

反应类型

断键位置

1

HBr

加热

溴乙烷

卤原子

取代反应

2

乙醇

140℃

乙醚

醚键

取代反应

①或②

3

乙酸,浓硫酸

加热

乙酸乙酯

酯基

取代反应

4

Na

——

乙醇钠

——

置换反应

5

浓硫酸

170℃

乙烯

碳碳双键

消去反应

②⑤

6

氧气,Cu/Ag

加热

乙醛

醛基

氧化反应

①③

7

酸性KMnO4溶液

——

乙酸

羧基

氧化反应

不考虑

【注意】

  1. 催化氧化规律

  2. 消去反应规律

    ①结构条件:醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子,且该相邻的碳原子上必须连有氢原子。

    ②醇发生消去反应的条件:浓硫酸、加热。

    ③一元醇发生消去反应生成的烯烃的种类可能不止一种。


5.醇的消去反应实验

圆底烧瓶中溶液的滴加顺序?

温度升高的方式?

温度计位置?

装置B的作用?

6.醇的应用

三、酚

1.结构特点:羟基与苯环直接相连

2.苯酚的物理性质:无色晶体,常温下在水中的溶解度不大,高于65 ℃时与水混溶

3.苯酚的化学性质:

①毒性:苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,使用时一定要小心。如不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗

②还原性

放置时间较长的苯酚,因部分被空气中的O2氧化而呈粉红色

苯酚具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色

③弱酸性【石炭酸】

酸性: H2CO3 > 苯酚  >HCO3-

苯环对羟基的影响,使羟基H活泼,易电离出H+,显酸性

Ka=1.3×10-10,不能使酸碱指示剂(如石蕊)变色

④取代反应【酚羟基的定位效应】

羟基对苯环的影响,使得邻、对位活化

苯酚与溴的反应很灵敏,可用于苯酚的定性检验和定量测定

⑤显色反应

苯酚能与FeCl3溶液反应,使溶液显紫色(紫色络合物)

⑥缩聚反应,形成酚醛树脂

4.苯酚的应用

①苯酚还是衡量各种杀虫剂活性剂的标准,一种杀菌剂的杀菌效力与苯酚的杀菌效力之比被称为苯酚系数,该数值越大表示杀菌能力越强。

②含酚废水的处理方法有:萃取、活性炭吸附等物理方法、臭氧氧化法、微生物氧化法、纳米二氧化钛光催化氧化等。

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