馮麗娜
通過對近五年全國高考題有機選修部分的研究,發現鹵代烴是有機合成推斷題的必經之路。鹵代烴是一類重要的烴的衍生物,它是連接烴和烴的衍生物的重要紐帶,有機物之間的轉化都是通過鹵代烴來完成的。下面,我們來探討它在有機反應中的應用。
一、引入新官能團
(一)引入碳碳雙建或碳碳三鍵
鹵代烴與強堿的乙醇溶液共熱,鹵代烴中的C—X鍵及鹵素原子鄰位碳上C--H斷裂,
例如:環己烷 1,3環己二烯
取代 消去 加成 消去
合成路線:環己烷 一氯環己烷 環己烯 1,2—二氯環己烷 1,3—環己二烯
(二)引入羥基
鹵代烴在強堿的水溶液里共熱,鹵代烴的C—X鍵斷裂,引入羥基官能團,例如由
取代 水解
1,2,3-三氯丙烷經取代反應制取丙三醇,再如由苯制取苯酚,思路是苯 氯苯 苯酚。
(3)引入醛基、羧基
一般情況下,兩個羥基連在同一個碳上不穩定,容易自動脫去一個水分子,生成碳氧雙鍵結構, 例如CH3CHCl2 CH3CHO; 再如:CH3CCl3 CH3COOH
二、改變官能團的位置 加成 消去
(一)改變雙鍵的位置,例如:1—戊烯制備2-戊烯,思路是1-戊烯 2-氯戊烷 2-戊烯。
(二)改變鹵素原子的位置, 消去 加成
例如:1-氯丁烷制備2-氯丁烷,思路是1-氯丁烷 1-丁烯 2-氯丁烷
(三)在指定位置上引入鹵素原子,進而引入其它官能團
在有機反應中,反應物相同而條件不同時,可得到不同的主產物,如下式中—R代表烴基,副產物均已略去。條件不同,H和Br所主要加成的位置不同。如
例如: HBr,加成 CH3CHBrCH3
CH3CH=CH2
HBr,加成 CH3CH2CH2Br
H2O2
三、改變碳骨架的結構
(一)增長碳鏈
1.格氏試劑法 例如:CH3CH=CHCH2Cl+CH3CH2MgCl CH3CH=CHCH2CH2CH3+MgCl2
2.堿金屬法R1Br+2Na+ R1Br→R1-R2+2NaBr;
3.烷氧基取代法 例如:CH3CH2Br+CH30Na CH3CH2OCH3+NaBr
4.氰基取代法 例如:CH3CH2Br+NaCN CH3CH2CN+NaCN
(二)形成碳環
例如:由乙烯制備1,4-環氧乙烷的合成路線
加成 取代 消去
CH2=CH2 CH2BrCH2Br CH2OHCH2OH 1,4-環氧乙烷
綜上所述,鹵代烴在有機物轉化過程中有著重要的作用。通過鹵代烴的消去反應可以引入碳碳雙鍵和碳碳三鍵;通過鹵代烴的水解反應可以引入羥基;通過先消去后加成可以改變官能團的位置和數目;通過取代反應可以改變碳骨架結構。