赵英善
摘 要:卤代烃是有机化学中一类十分重要的烃的衍生物,在烃分子中如何巧妙引入卤素原子,使烃的化学性质发生改变,并为进一步合成其他物质提供原材料,是高中化学合成题中最常见的类型。教师可以通过卤代烃的性质概述来合理搭建有机合成的桥梁,降低高中化学有机合成的教学难度。
关键词:卤代烃;高中化学;有机合成
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2018)27-0099-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.27.058
卤代烃是指烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。卤代烃分子中由于卤原子的电负性大于碳原子,两种原子间共用电子对偏向卤原子一边。C—X键是极性键,在化学反应中容易断裂,所以卤代烃中的卤原子是非常活泼的,在有机合成中起着重要的桥梁作用。既然卤代烃如此重要,本文就将中学阶段卤代烃制法及其所发生的主要反应作一介绍。
一、卤代烴的生成
(1)烷烃与卤素单质取代
一般很难得到单一卤代产物,通常是多种卤代烃的混合物。
(2)烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应。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:不对称烯烃加成后卤素原子的位置)
(3)芳香烃与卤素单质在催化剂条件下的反应,如:
C6H6+Br2C6H5—Br+H—Br
(4)醇与卤化氢在加热条件下生成卤代烃
C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O
二、认识卤代烃的桥梁作用
对于一个有机化学反应而言,反应物和生成物是性质—制法这个链条中最关键的环节,是有机物相互联系的桥梁。
三、例析有机合成中卤代烃的桥梁作用
1.以溴乙烷为原料制备1,2-二溴乙烷
可以利用刚才桥梁中的第I个环节,先消去生成烯烃,后和溴加成生成二溴代物。
2.由1-丙醇制备2-丙醇(-OH移位)
合成路线:
3.由乙醇合成乙二醛(官能团种类和数目变化)
合成路线:利用桥梁中的I,II,III可以完成醇、烃、卤代烃、醛的转化。
5.由氯苯制取1,2,3,4—四氯己烷
C6H5—Cl一氯环已烷环已烯1,2—二氯环
已烷1,3—环已二烯1,2,3,4—四氯已烷
6.由乙酸合成乙二酸乙二酯
合成路线:同3将乙二醛氧化成乙二酸,利用桥梁中的III将醛还原为醇。
乙二酸+乙二醇乙二酸乙二酯
7.由乙醇制1,4—二氧六环
可采用醇脱水成烯,再经加成合成为卤代烃,取代后成二醇,后再分子间脱水成环的思路进行。其中用到桥梁中的I,II,III三个相关反应。
合成路线:
不难看出,在中学知识的范围内,许多有机物间的转化都离不开卤代烃的桥梁作用,正是这种桥梁作用,许多“互不相干”的有机物之间才建立了“联系”。
参考文献:
[1] 汪习雄.卤代烃的化学性质及在有机合成中的作用[J].新高考(高三理化生),2007(11).
[2] 张宏.卤代烃——有机合成的桥梁[J].数理化学习(高中版),2013(9).