高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第一单元 卤代烃学案及答案

微专题7　卤代烃的形成及在有机合成中的“桥梁”作用

1．卤代烃的形成

(1)炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应

①引入一个卤素原子

CH2==CH2＋HBrCH3CH2Br

CH≡CH＋HClCH2==CHCl

②引入多个卤素原子

CH2==CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br

CH≡CH＋2Br2―→CHBr2—CHBr2

(2)取代反应

①烷烃、芳香烃等烃的取代反应

＋Cl2＋HCl

＋Cl2HCl＋(或)

＋Cl2HCl＋

在有机合成中引入卤素原子或引入卤素原子做中间产物，一般用加成反应，而不用取代反应，因为光照下卤代反应的产物无法控制，得到的产品纯度低。

②醇与氢卤酸(HX)的取代反应

R—OH＋HXR—X＋H2O

2．卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用

(1)转化官能团的种类

卤代烃在有机物的制备和合成中具有重要作用，原因是通过卤代烃的消去反应可形成碳碳双键，通过加成反应可引入其他原子或基团，从而得到新的有机物；卤代烃的取代反应可以得到醇，由醇又可以得到其他类别的有机物。如图所示：

(2)改变官能团的个数

如CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br。

(3)改变官能团的位置

如CH2BrCH2CH2CH3CH2==CHCH2CH3。

(4)对官能团进行保护

如在氧化CH2==CHCH2OH的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护：

CH2==CHCH2OHCH2==CH—COOH。

(5)增长碳链

通过卤代烃与镁(用醚作溶剂)作用得到烃基卤化镁(RMgX，也称为格氏试剂)，烃基卤代镁与其他物质(如卤代烃、醛、二氧化碳等)反应可以实现碳链增长，得到烃、醇、羧酸、酮等多种有机化合物。

1．(2020·洮南市高二期末)卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是(　　)

A．   B．

C．   D．

答案　C

解析　A、B、D项相应的烃中只有一种氢原子，C项相应的烃中有两种氢原子，发生卤代反应时可生成两种取代产物，故选C项。

2．(2020·江西南昌高二月考)已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：R—X＋2Na＋R′—X―→R—R′＋2NaX。现有碘乙烷和碘丙烷的混合物，使其与金属钠反应，不可能生成的烃是(　　)

A．戊烷   B．丁烷

C．己烷   D．2-甲基己烷

答案　D

解析　C2H5I自身反应生成物是丁烷；CH3CH2CH2I自身反应生成物是己烷；CH3CHICH3自身反应生成物是2,3-二甲基丁烷；C2H5I和CH3CH2CH2I反应生成物是戊烷；C2H5I和CH3CHICH3反应生成物是2-甲基丁烷；CH3CH2CH2I和CH3CHICH3反应生成物是2-甲基戊烷，所以不可能生成2-甲基己烷。

3．(2020·泰安高二期中)由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH，依次(从左至右)发生的反应类型和反应条件都正确的是(　　)

答案　B

解析　由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH，官能团由变为2个—OH，则CH3CH2CH2BrCH3CH==CH2，为消去反应；CH3CH==CH2＋Br2―→

CH3CHBrCH2Br，为加成反应；CH3CHBrCH2BrCH3CH(OH)CH2OH，为水解反应(也属于取代反应)。

4．(2020·湖北汉阳高二期中)卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格氏试剂RMgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成(如＋R—MgX―→)，所得产物经水解可以得到醇，这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是(　　)

A．丙酮和一氯甲烷   B．甲醛和1-溴丙烷

C．乙醛和氯乙烷   D．甲醛和2-溴丙烷

答案　A

解析　由信息可知：＋R—MgX―→，此反应原理为断开C==O键；烃基加在碳原子上，—MgX加在O原子上，—MgX遇水后水解得到醇，发生取代反应，即氢原子(—H)取代—MgX。现要制取(CH3)3C—OH，即要合成2-甲基-2-丙醇，则反应物中碳原子数之和为4。由丙酮和一氯甲烷为原料反应，可生成产物2-甲基-2-丙醇，A正确；由甲醛和1-溴丙烷为原料反应，可生成丁醇[CH3CH2CH2CH2OH]，不是丙醇，B错误；乙醛和氯乙烷为原料反应，可生成2-丁醇[CH3CH(OH)CH2CH3]，C错误；甲醛和2-溴丙烷为原料反应，可生成2-甲基-1-丙醇[(CH3)2CHCH2OH]，D错误。

5．(2020·广东番禺高二期中)由环己烷可制得1,4-环己二醇，下列有7步反应(其中无机产物都已略去)，试回答以下问题：

ABC

(1)上述反应中属于加成反应的有________(填序号)。

(2)化合物B的结构简式为________________。

(3)反应⑥所用试剂和条件是__________________________________________________。

(4)写出反应②⑤的化学方程式：

②________________________________________________________________________；

⑤________________________________________________________________________。

答案　(1)③⑤⑦

(2)

(3)氢氧化钠的水溶液、加热

(4)＋NaOH＋NaCl＋H2O

＋Br2―→

解析　氯代烃在NaOH的醇溶液、加热条件下发生消去反应，A为，在不见光条件下发生加成反应生成的B为，反应④应为消去反应，反应⑤为1,4-加成反应，反应⑥为卤代烃的水解反应，则C为。

6．(2020·江西南昌二中高二期末)聚合物F的合成路线图如下：

已知：HCHO＋RCH2CHO

请据此回答：

(1)A中含氧官能团名称是__________，D的系统命名为____________。

(2)检验B中含氧官能团所用的试剂是________；A→B的反应类型是____________。

(3)C生成D的化学反应方程式为________________________________________________。

(4)G物质与互为同系物，且G物质的相对分子质量比大14，则符合下列条件的G的同分异构体有________种。

①分子中含有苯环，且苯环上有两个取代基　②遇氯化铁溶液变紫色　③能与溴水发生加成反应

答案　(1)醛基　1,2-丙二醇

(2)NaHCO3(或Na2CO3)溶液　氧化反应

(3)CH3CHBrCH2Br＋2NaOHCH3CH(OH)CH2OH＋2NaBr

(4)9

解析　根据题中各物质转化关系，结合题中信息，苯乙醛与甲醛发生羟醛缩合并失水生成A，A的结构简式为；A与新制氢氧化铜反应并酸化后醛基变为羧基，则B的结构简式为；据F的结构简式可知，F由E发生加聚反应生成，则E的结构简式为，E由B与D反应生成，则D的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH，则C3H6为丙烯，C为CH3CHBrCH2Br。(1)A为，其中含氧官能团为醛基；D为CH3CH(OH)CH2OH，其化学名称为1,2-丙二醇。(2)B为，B中含有的官能团为羧基和碳碳双键，可用碳酸氢钠(或碳酸钠)溶液检验含氧官能团羧基；A与新制氢氧化铜混合加热生成B，则A→B的反应类型是氧化反应。(3)C为1,2-二溴丙烷，其水解生成D，反应的化学方程式为CH3CHBrCH2Br＋2NaOHCH3CH(OH)CH2OH＋2NaBr。(4)G物质与互为同系物，且G物质的相对分子质量比大14，则G比多1个CH2原子团；G的同分异构体满足：①分子中含有苯环，且苯环上有两个取代基；②遇氯化铁溶液变紫色，则分子中含有酚羟基；③能与溴水发生加成反应，说明其分子中含有碳碳双键，根据分析可知，满足题意的有机物分子中含有苯环，苯环上两个取代基分别为—OH、—C3H5，—C3H5可能为①—CH==CHCH3、②—CH2CH==CH2、③—C(CH3)==CH2，酚羟基与①②③分别有邻、间、对3种位置，所以满足条件的有机物共有3×3＝9种。