14-1 有機鹵化物

14-1 有機鹵化物

一、鹵烷類 二、芳香族的鹵化物
三、有機鹵化物的取代反應 四、常見之有機鹵化物
五、鹵化烷之命名及其異構物數目  

一、鹵烷類 [return]

1.    製備

(1)     烴的鹵化
烷類在常溫時不易發生化學反應,但在高溫(約300℃)或照光時,與鹵素發生取代反應生成鹵化物
例:甲烷與氯氣反應
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHC3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl

<Note>三氯甲烷CHCl3通稱為氯仿,是具有甜香之無色液體,曾用為麻醉劑

四氯化碳CCl4是比重較大(約為1.595)的無色液體,具有毒性,為常用之溶劑及乾洗劑

ƒ鹵素之反應活性:F2>Cl2>Br2>I2

 

(2)     烯的與HX之加成反應:遵守馬可尼可夫原則
RCH=CH2+HX→RCHX-CH3

CH2=CH2+HX→CH2X-CH3

 

(3)     烯、炔的鹵化

(4)     醇類與鹵化氫反應
R-OH+HX→RX+H2O
反應中R-OH視為鹼與HX(酸)合成R+—X-與H2O

HX酸性愈強,反應速率愈快,故HI>HBr>HCl

R-OH中愈易形成R+者,反應較快
故3
o>2o>1o

 

 

二、芳香族的鹵化物 [return]

六氯化苯(B.H.C)

 

三、有機鹵化物的取代反應 [return]

1.    水解反應Þ鹵烷與強鹼溶液共熱時,生成醇
如:將溴乙烷與氫氧化鈉水溶液共熱,則生成乙醇和溴化鈉
C2H5Br(aq)+OH-(aq)
®C2H5OH+Br-(aq)

2.    脫鹵化氫反應Þ鹵烷在KOH的乙醇溶液中脫鹵化氫,生成烯
        乙醇
RX+KOH
¾® RCH=CH2+H2O+HX

3.    鹵烷與氨共熱時,生成胺
如:碘化甲烷與氨共熱,則生成甲胺和碘化銨
         
D
CH3I+2NH3®CH3NH2+NH4I

4.    鹵苯與強鹼溶液共熱時,生成苯酚(簡稱苯酚)
如:

 

四、常見之有機鹵化物 [return]

1.    氟利昂(freons)

(1)     為含有Cl和F的多鹵化烴類,如:CHClF2、CCl2F2、CCl3F等

(2)     化性穩定而非腐蝕性的低沸點液體或氣體

(3)     用為冷凍劑

 

2.    特夫綸(teflon)

(1)     為四氟乙烯的聚合物,

(2)     係較耐溫的抗腐蝕性塑膠,性安定

(3)     用為墊片和閥襯料

 

3.    聚氯乙烯(PVC)

(1)     為氯乙烯的聚合物,

(2)     無味無臭,不溶於大部份的有機溶劑

(3)     用於製造塑膠管、人造皮革、包裝膜

 

4.    多氯烴

(1)     如:滴滴梯(DDT)和六氯化苯(BHC)

<Note>DDT為二氯二苯三氯乙烷;六氯化苯(BHC)

   

 

(2)     多氯烴是有效的殺蟲劑,不過這些是「硬性」的殺蟲劑,不易被微生物分解,現已被禁止使用

 

五、鹵化烷之命名及其異構物數目 [return]

1.    鹵化烷之命名:依烴來命名,鹵素視為取代基,排列於烴基之前
 2-氯丙烷   1-氯2-甲基丁烷
 1-氯1-丁烯

2.    異構物數目

(1)     單鹵基異構物數目:先寫出烷類異構物,再依對稱性將鹵基取代之

(2)     多鹵基異構物數目:鹵基先分配於同一碳上,然後依次分散至不同碳上