②卤代:
+Br2FeB3
u;
O^VH+Cl2丄-Hd
③易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色:
(1)某烃的分子式为C11H16,它不能与溴水反应,但能使酸性KMnO4溶液褪色,分子结构中
只含有一个烷基,符合条件的烃有7种()
(2)甲苯与氯气光照条件下反应,主要产物是2,4-二氯甲苯()
(3)苯的二氯代物有三种()
(4)己烯中混有少量甲苯,先加入足量溴水,然后加入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色,则证
明己烯中混有甲苯()
(5)C2H2与'、.=—'HH的最简式相同()
答案⑴V
(2)X(3)V(4)V(5)V
解析
(1)CiiHl6满足CnH2n-6,属于苯的同系物,只含一个烷基,因而其结构为
色,因而符合条件的同分异构体有7种。
(2)Cl2与甲苯光照条件下发生取代反应,主要取代甲基上的氢原子。
(3)苯的二氯取代物有邻、间、对三种。
(4)己烯与足量溴加成反应后,碳碳双键变为单键,只有甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
/>CH—CIR
(5)的化学式为C8H8,最简式为“CH”。
有下列物质:
①乙苯,②环己烯,③苯乙烯,④对二甲苯,⑤叔丁基苯[]
回答下列问题:
(1)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是。
(2)互为同系物的是。
(3)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是
⑷写出②④分别被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物的结构简式:
答案
(1)①②③④
(2)①⑤或④⑤
IKMJC—COOH
题组一芳香烃的性质及应用
l^j]—
1•异丙苯[V]是一种重要的化工原料,下列关于异丙苯的说法不正确的是()
A•异丙苯是苯的同系物
B•可用酸性高锰酸钾溶液区别苯与异丙苯
C•在光照条件下,异丙苯与C12发生取代反应生成的氯代物有三种
D•在一定条件下能与氢气发生加成反应
答案C
解析在光照的条件下,主要发生侧链上的取代反应,可生成多种氯代物,包括一氯代物、
氯代物等。
2•(2018•西柳州中学月考)苯并(a)芘是一种致癌物、致畸源及诱变剂,也是多环芳烃中毒
性最大的一种强致癌物。
苯并(a)芘的结构简式如图所示,下列有关苯并⑻芘的说法中不正确
的是()
B.苯并(a)芘与互为同分异构体
C•苯并(a)芘在一定条件下可以发生取代反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.苯并(a)芘不易溶于水,易溶于苯、氯仿等有机溶剂
答案B
解析根据结构简式可得苯并(a)芘的分子式为C20H12,苯并(a)芘是由5个苯环形成的稠环芳
香烃,A正确;苯并(a)芘与分子式不同,不
属于同分异构体,B错误;苯并(a)芘分子中苯环上的氢原子在一定条件下可以发生取代反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;苯并(a)芘属于稠环芳香烃,是一种相对分子质量比较大的有机物,易溶于有机溶剂苯、氯仿等,不易溶于水,D正确。
题组二芳香烃的同分异构体
3.(2017广东省揭阳模拟)下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是()
A•甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B•与互为同分异构体的芳香族化合物有6种
C•含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D•菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成
5种一硝基取代物
答案B
解析含3个碳原子的烷基有两种,甲苯苯环上的氢原子有3种,故产物有6种,A项正确;
B项中物质的分子式为C7H8O,与其互为同分异构体的芳香族化合物中有1种醇(苯甲醇卜1
种醚(苯甲醚)、3种酚(邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚),总共有5种,B项错误;含有5个碳原子的烷烃有3种同分异构体:
正戊烷、异戊烷和新戊烷,其一氯代物分别为3、4、1种,C项正确;由菲的结构可以看出其结构中含有5种氢原子,可生成5种一硝基取代物,D项正确。
,则立方烷的
种,二氯代物有
4.
(1)已知立方烷的键线式如图
分子式为,一氯代物有
种。
(2)已知金刚烷的键线式如图,可以看作四个
等同的六元环构成的空间构型。
则金刚烷的分子式为,一氯代物有种,二氯代物有种。
答案
(1)C8H813
(2)C10H1626
题组三芳香烃综合应用
5.(2017武汉二中期末)二氧化碳和氢气按一定的体积比混合,在一定条件下可以制得烯烃,
该技术已经成为节能减碳的有效途径之一。
苯是一种重要的化工原料,下图是合成橡胶和
TNT的路线。
回答下列问题:
(1)工业上从煤焦油提取苯的操作名称为。
(2)烯烃B的名称为;E的结构简式为
⑶写出反应类型:
反应②;反应③
(4)写出反应①的化学方程式:
(5)D在一定条件下与足量H2反应后的产物,其一氯代物有种。
答案
(1)分馏
(2)乙烯CH2==CH—CH==CH2
(3)取代反应消去反应
⑸6
解析
(1)苯溶解在煤焦油中,煤焦油中不同成分的沸点不同,故可通过分馏的方法得到苯。
(2)1个C8H9CI中有8个C,结合其反应物有苯,1个苯中有6个C,可知B为乙烯。
对比反
D为苯乙烯,故E为CH2==CH—CH==CH2°(3)B为CH2==CH2,与CI2反应生成CH2CICH2CI,
其环上一氯代物有4种,乙基上一氯代物有2种,共有6种。
考点三卤代烃
1.卤代烃的概念
(1)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。
通式可表示为R—X(其中
R—表示烃基)。
⑵官能团是卤素原子。
2.卤代烃的物理性质
(1)沸点:
比同碳原子数的烃沸点要高;—
⑵溶解性:
水中难溶,有机溶剂中易溶;
(3)密度:
一般一氟代烃、一氯代烃比水小,其余比水大。
3.卤代烃的化学性质
(1)卤代烃水解反应和消去反应的比较
反应类型
取代反应(水解反应)
消去反应
反应条件
强碱的水溶液、加热
强碱的醇溶液、加热
断键方式
卤代烃分子中X被水中
相邻的两个碳原子间脱去小分子
HX;
反应本质和通式
的一OH所取代,生成醇;
11
Y——
H2O
R—CH2—X+NaOH――
11
HX
+NaOH――
1
-C—I
R—CH2OH+NaX
+NaX+H2O
产生特征
引入一OH,生成含一OH的
化合物
消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的
不饱和键的化合物
(2)消去反应的规律
消去反应:
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H2O、HBr
等),而生成含不饱和键(如双键或三键)的化合物的反应。
1两类卤代烃不能发生消去反应
结构特点
实例
与卤素原子相连的碳没有
邻位碳原子
CH3CI
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子
ch3
CH3CCHCl1ch3
、
CHA'ld
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:
醇亠
■-1――CH2==CH—CH2—CH3(或CH3—CH==CH—CH3)+
NaCI+H20
R—C4ICHR
II
3'扎型卤代烃,发生消去反应可以生成
醇
2NaOHCH三CHf+2NaBr+2H2O
4.卤代烃的获取方法
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
如CH3—CH==CH2+Br2>CHaCHBrCHgBr;
CH.?
CHCH:
t
催化剂
CH3—CH==CH2+HBrHr;
催化剂
CH三CH+HCI―CH2==CHCI。
(2)取代反应
如乙烷与Cl2:
CH3CH3+CI2
C2H5OH与HBr:
C2H5OH+HBr――C2H5Br+H20。
光照
——>CH3CH2CI+HCI
(1)CH3CH2CI的沸点比CH3CH3的沸点高(V)
(2)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯(V)
(3)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即产生淡黄色沉淀(X)
(4)取溴乙烷水解液,向其中加入AgNO3溶液,可观察到淡黄色沉淀(X)
以下物质中,按要求填空:
《_\—CHjBr
①’=/②CH3CH2CH2Br③CH3Br④CWCHBrCH2CH3
⑴物质的熔沸点由高到低的顺序是(填序号)。
(2)上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是。
(3)物质④发生消去反应的条件为,产物
有。
⑷由物质②制取1,2-丙二醇经历的反应类型有
(5)检验物质③中含有溴元素的试剂有
答案⑴①〉④'②〉③
⑵②④
⑶氢氧化钠的醇溶液,加热CH2==CHCH2CH3、CH3CH==CHCH3、NaBr、H2O
(4)消去反应、加成反应、水解反应
⑸氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液
1.(2017陕西长安一中质检)在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示,则下列说法正确的是
()
A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B.发生消去反应时,被破坏的键是①和④
C•发生水解反应时,被破坏的键是①
D.发生消去反应时,被破坏的键是②和③
答案C
解析卤代烃水解反应是卤原子被羟基取代生成醇,只断①键;消去反应是卤代烃中卤原子
和卤原子相邻的碳上氢原子共同去掉,断①③键。
2.(2017•石家庄一检)有机物M、N、Q之间的转化关系为
下列说法正确的是(
A•M的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
B•N分子中所有原子共平面
C•Q的名称为异丙烷
D•M、N、Q均能与溴水反应
答案A
解析依题意,M、N、Q的结构简式分别为
Cl
H3C—C—CH^
CEIri
CHj
IECCJICII,
。
求
M的同分异构体可以转化为求丁烷的一氯代物,丁烷有
2种同分异
构体:
CH3CH2CH2CH3、
H汇('H—CH:
1
,它们的一氯代物均有2种,
故丁烷的一氯代
物共有4种,除M夕卜,还有3种,A项正确;N分子可以看成乙烯分子中的
2个氢原子被甲
基取代,乙烯分子中所有原子共平面,甲烷分子中所有原子不可能共平面,所以
N分子中所
有原子不可能共平面,B项错误;Q的名称是异丁烷,C项错误;
M、Q不能与溴水反应,N
分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应,D项错误。
3•(2018大连二十四中月考)有两种有机物Q(
Cfh
Cih
C1
CH.
),下列有
关它们的说法中正确的是()
A•二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为
B.二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应
C•一定条件下,二者在NaOH溶液中均可发生取代反应
D•Q的一氯代物只有1种,P的一溴代物有2种
答案C
解析Q中两个甲基上有6个等效氢原子,苯环上有2个等效氢原子,峰面积之比应为3:
1,
A项错误;Q中苯环上的卤素原子无法发生消去反应,P中与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上缺少氢原子,无法发生消去反应,B项错误;在适当条件下,卤素原子均可被—OH取代,C项正确;Q中苯环上的氢原子、甲基上的氢原子均可被氯原子取代,其一氯代物有
2种,D项错误。
微专题
卤代烃在有机合成
中的应用
1.连接烃和烃的衍生物的桥梁
烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃,卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。
如:
匕辛刈――水叫山一醛或羧酸。
2.改变官能团的个数
NaOHBr2
如:
CH3CH2Br――CH2==CH2>CH2BrCH2Br。
3.改变官能团的位置
CH3CHCH2CH3
亦小,NaOHHBrTj_
如:
CH2BrCH2CH2CH3—―^CH2==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:
z>i1_z>iid1-d1
HBr
ChhCHCHOH
1
Br
氧化
CH3CHC()011
1
Br
①NaOH/醇,△
CH2—CHCH2OH
>
②H/
CH2==CH—COOH。
1.聚氯乙烯是生活中常用的塑料。
工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下:
|"X|CI2480〜530C以聚合丟以
乙烯―①^11,2-一氯乙烷|—②^|氯乙烯聚氯乙烯
反应①的化学方程式为,反应
类型为;反应②的反应类型为。
答案H2C==CH2+CI2―>CH2CICH2CI加成反应消去反应
解析由1,2-二氯乙烷与氯乙烯的组成差异可推知,1,2-二氯乙烷通过消去反应转化为氯乙
烯。
2.根据下面的反应路线及所给信息填空。
(一氯环己烷)
(1)A的结构简式是,名称是。
(2)①的反应类型是:
③的反应类型是。
(3)
反应④的化学方程式是
(2)
取代反应加成反应
一/在Br2的CCI4溶液中发生加成反应得
转化应是在NaOH的乙醇溶液、加热的条件下发生消去反应。
)具有咼
3.(2018黑龙江省黑河质检)立方烷(度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。
下面是立方烷衍生物I的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)C的结构简式为,E的结构简式为。
⑵③的反应类型为,⑤的反应类型为
(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成:
反应1的试剂与条件为;反应2的化学方程式为
反应3可用的试剂为。
(4)在I的合成路线中,互为同分异构体的化合物是(填化合物代号)。
(5)I与碱石灰共热可转化为立方烷。
立方烷的核磁共振氢谱中有个峰。
(6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有种。
答案
(1)
(5)1(6)3
O2/Cu(其他合理答案也可)(4)G和H
解析
(1)
(2)由流程,及两种物质结构上的变
化推知该反应为取代反应,B属于卤代物,在碱的乙醇溶液中会发生消去反应,生成
,由CtD,
,故C的结构简式为
;由E与F的结构比较可知⑤为消去反应。
,故反应1的试剂与条件为Cl2/光照,反应3
可用的试剂为O2/Cu(或其他合理答案)。
(4)根据同分异构体的概念,具有相同分子式和不同结构的物质互为同分异构体,观察G与H的结构简式可知两者互为同分异构体。
(5)立方烷的8个顶点各有1个H,完全相同,即只有1种H,故核磁共振氢谱中谱峰个数为
1。
(6)立方烷中有8个H,根据换元法,可知六硝基立方烷的种数与二硝基立方烷的种数相同,而二硝基立方烷可能的结构共有3种,如下所示:
故六硝基立方烷可能的结构也有3种。
1.(2016北京理综,9)在一定条件下,甲