实验十五 卤代烃的性质

一、 实验目的

掌握卤代烃的化学性质和鉴别方法。

二、实验原理

取代反应和消除反应是卤代烃的主要化学性质。其化学活性取决于卤原子的种类和烃基的结构。叔碳原子上的卤素活泼性比仲碳和伯碳原子上的要大。在烷基结构相同时，不同的卤素表现出不同的活泼性，其活泼性次序为：RI>RBr>RCl>RF。乙烯型的卤原子都很稳定，即使加热也不与硝酸银醇的溶液作用。烯丙型卤代烃非常活泼，室温下与硝酸银的醇溶液作用。隔离型卤代烃需要加热才与硝酸银的醇溶液作用。卤代烷与碱的醇溶液共热，分子中脱去卤化氢等小分子形成双键的反应叫消除反应。

三、主要药品

1-溴丁烷 1-氯丁烷 1-碘丁烷 溴化苄 溴苯 硝酸银 乙醇 5％氢氧化钠

四、实验操作

⑴ 与硝酸银的乙醇反应

①不同烃基结构的反应

取三支干燥试管并编号，在管1中加入10滴1-溴丁烷，管2中加入10滴溴化苄（溴苯甲烷）管3中加入10滴溴苯，然后各加入4滴2％硝酸银的乙醇溶液，摇动试管观察有无沉淀析出。如10min后仍无沉淀析出，可在水浴上加热煮沸后再观察。写出它们活泼性次序。

②不同卤原子的反应

取三支干燥试管并编号，各加入4滴2％硝酸银的乙醇溶液，然后分别加入10滴1-氯丁烷、1-溴丁烷及1-碘丁烷。按上述方法观察沉淀生成的速度，写出它们活泼性的次序。 ⑵ 卤代烃的水解

①不同烃基结构的反应

取三支试管，分别加入10～15滴1-氯丁烷、2-氯丁烷及2-氯-2-甲基丙烷，然后在各管中加入1～2ml 5％氢氧化钠，充分振荡后静置。小心取水层数滴，加入同体积稀硝酸酸化，用2％硝酸银检查有无沉淀。

若无沉淀，可在水浴上小心加热，再检查。比较三种氯代烃的活泼性次序。 ②不同卤原子的反应

取三支试管分别加入10～15滴1-氯丁烷、1-溴丁烷及1-碘丁烷，然后各加入1～2ml 5％氢氧化钠，振荡，静置。小心取水层数滴，按上述方法用稀硝酸酸化后，再用2％硝酸银检查，记录活泼性次序。

③β-消除反应实验

在一试管中加入1g氢氧化钾固体和乙醇4～5 ml，微微加热，当KOH全部溶解后，再加入溴乙烷1mL振摇混匀，塞上带有导管和塞子，导管另一端插入盛有溴水或酸性高锰酸钾溶液的试管中。试管中有气泡产生，溶液褪色，说明有乙烯生成。

五、注意事项

⑴ 在18～20C时，硝酸银在无水乙醇中的溶解度为2.1g，由于卤代烃能溶于乙醇而不溶于水，所以用作溶剂能使反应处于均相，有利于反应顺利进行。

⑵ 本实验通过检查氯离子是否存在来判断卤代烃是否水解，实验中忌用含氯离子的自来水。

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第二篇：有机化学中卤代烃的有关性质总结

有机化学中卤代烃的有关性质总结

一. 卤代烃的分类

1.按照卤元素的种类可分为三种: 碘代烃 溴代烃 氯代烃等

2.按照卤代烃的种类可分为吧饱和卤代烃，不饱和卤代烃，芳卤代烃等

3.按照卤元素的数目可分为一卤代烃，二卤代烃，多卤代烃等

二．物理性质

在此直说一些常考的有特殊性的的物理性质，氟甲烷，氟乙烷，氟丁烷，氯甲烷，氯乙烷，溴甲烷为气体，其余卤代烃都是液体，无色。对沸点而言，卤代烃相对于各自的烃而言沸点更高（原因是他们之间有极性）。对密度而言，一氯代烷的密度小于1，一溴代烷，一碘代烷的密度大于1

三．化学性质

对化学性质而言，主要有以下四方面 .亲核取代反应 消除反应 与金属地的反应 还原反应

1. 亲核取代反应

（1）RX + NaCN --------RCN + NaX 此反应催化剂是醇类物质 此的特点就是通过反应增加一个碳原子，用于增加碳链。

（2）.与硝酸银在醇的催化下进行取代，同时生成卤化银

RX + AgNO3-----------RONO2 + AgX 此反应可用于鉴别卤化物，是卤化物的特征反应

（3）卤代烃与氨的反应

CLCH2CH2CL + 4NH3---------NH2CH2CH2NH2 + 2NH4CL 此反应的条件要求苛刻必须在封闭容器中，温度在115—120 反

应5小时，此外，此反应不但生成一级胺还可以连续作用生成二级，三级，四级胺等，如果想得到竟可能多的一级胺则可加过量卤代烃。

（4）卤代烃还能与另一种卤素原子进行互换，

C3H7Br +NaI---------C3H7I + NaBr (此处要注意有时候他们之间的互换是不能发生的要依条件而言)

2. 消除反应

卤代烃与氢氧化钠或氢氧化钾在醇的作用下卤代烃脱去一个氢和一个卤原子形成双键形成不饱和烃的反应叫做消除反应。

RCH2CH2X +NaOH-----------R- CH2=CH2 + NaX + H2O

此反应有个规律（札依采夫规律）当连接卤素的碳原子的相邻碳原子有两种时，通常会消除含氢较少的碳原子上的氢（即那也是主产物）。

3.与金属的反应

通式 卤代烃 + 金属--------有机金属化合物

常见的有 镁 锂 钠

与镁的反应 RX + Mg---------RMgX(此化合物叫做有机金属镁化合物)

此反应是将Mg置于无水乙醚中，再滴加卤代烃生成RMgX 。RMgX在化学界叫做格利雅试剂，简称格式试剂，此化合物不稳定常与乙醚生成稳定的化合物用于溶剂（此时的外界条件是无水溶剂干燥容器），此外苯，四氢呋喃（THF）也可代替乙醚作溶剂。值得注意的是在生成格式试剂时卤代物的活性有一定的顺序，通常RI>R Br>RCL>RF。

由于格式试剂不稳定常会发生如下反应；

RMgX + ROH---------RH + XMgOH

RMgX + HX ----------RH +MgX2

RMgX + C2HR1---------RH + MgX C2R1

.与钠的反应

RX + 2Na-----------RNa + NaX-------------R-R + NaX

此反应用于从卤代烷中制取偶数碳原子，结构对称的烷烃。（由于此反应合成产率低，不常用于实验）

金属锂与钠有同样的性质，需要注意的是此反应的条件是无水干燥的环境。

4.还原反应

通常是将一卤代烃还原成烷烃，常见的还原剂有氢化铝锂，硼氢化钠。常用的溶剂油无水乙醚，四氢呋喃。