卤代烃的化学性质

实验十五　卤代烃的化学性质

一、实验目的

1．巩固卤代烃的化学性质知识。

2．掌握卤代烃的鉴别方法。

二、基本原理

卤代烃的化学性质主要表现为亲核取代反应：

RX+Nu⁻→RNu+X⁻（Nu^－为亲核试剂）

亲核取代反应历程又分为：单分子（S_N1）和双分子（S_N2）亲核取代反应。通常，溶剂效应强的比较有利于按单分子亲核取代反应的历程进行。而亲核试剂的亲核力强的则有利于按双分子亲核取代反应的历程进行；有时，某一反应中两种不同的反应历程又可能同时发生，而且处于一种竞争状态。因此，在讨论卤代烃的化学性质时，需要具体分析反应条件以及底物和试剂的结构，才能正确判断某一化合物可能是按怎样的历程进行和在这一反应中的化学活性如何。

各种卤代烃按不同的反应历程其化学活性次序是：

不同类型的卤代烃的化学活性次序：

R—I＞R—Br＞R—Cl

其他结构卤代烃的化学活性次序：

三、仪器和试剂

1．仪器

试管

2．试剂

1-氯丁烷　　　　　　 2-氯丁烷

2-甲基-2-氯丙烷　　　氯苯

氯苄　　　　　　　　 碘化钠丙酮溶液

l%硝酸银乙醇溶液　　 5%稀硝酸

四、实验步骤

（一）卤代烃与碘化钠丙酮溶液反应^[1]．

取5支干燥洁净的试管，分别加入3滴1-氯丁烷、2-氯丁烷、2-甲基-2-氯丙烷、氯苯、氯苄。然后再各加入lmL碘化钠丙酮溶液^[2]，边加边摇动试管，同时注意观察每支试管里的变化，静止几分钟观察是否有沉淀析出并记录下来。将无沉淀的试管放在50℃^[3]的水浴中加热6分钟后，冷却到室温。从加热到冷却都要注意观察试管里的变化并记录下来。比较它们沉淀速度。并从结构和反应历程上简单地给予解释。

（二）卤代烃与硝酸银乙醇溶液的反应^[4]

取5支试管（干燥洁净的），分别加入3滴1-氯丁烷、2-氯丁烷、2-甲基-2-氯丙烷、氯苯、氯苄。然后在各试管中分别加入lmL l%硝酸银乙醇溶液，边加边摇动试管，仔细观察每支试管里是否有沉淀析出并记录下来。5分钟后，把无沉淀的试管放在水浴上加热至微沸，并观察有无沉淀生成并记录下来。在沉淀中加入2滴5%稀硝酸再观察是否溶解^[5]。

思考题

1．用碘化钠丙酮溶液分类试剂来鉴定卤素活度是根据何种事实？

2．用碘化钠丙酮溶液和硝酸银乙醇溶液鉴别卤代烃活性的试剂，它们的结果是否一致？为什么？请试用反应历程简单加以解释。

注　解

[1]此反应是S_N2亲核取代反应。生成的卤化银在丙酮溶液的溶解度很小，故出现沉淀。

[2]配制好的溶液为柠檬黄色，应贮藏在棕色瓶中。若溶液呈现出红棕色，即不能使用，须重新配制。

[3]温度不能超过50℃，以免影响实验结果。

[4]此反应为S_N1亲核取代反应。活泼的卤代烃跟硝酸银乙醇溶液作用，生成硝酸酯并有卤化银沉淀析出。用乙醇溶液的目的，是使反应在均相中进行，加快反应速度。

[5]生成的卤化银不溶于稀硝酸中，而有机银盐的沉淀溶解在稀硝酸中。