乙烯与溴水加成反应的研究

化学教育2001年第5期乙烯与溴水加成反应的研究，秦丙昌何其戈刘庆云中(河南安阳师范学院化学系455000摘要本文对乙烯与澳水加成反应的产 物进行了气相色谱分析,结果发现主要为2-澳乙醇,只有少量1,2-二澳乙烷。并对高中化学教材和中师化学教材中有关内容提出了修改建议。关键词乙烯澳水加成反应研究现行高中化学教材,对乙烯的加成反应,做了如析用。下安排[1]:1.2.2加成产 物的气相色谱分析[实验4-6]把乙烯通人盛有溴水的试管里,可.为了对色谱峰定性,采用了与纯样品进行对照以观察到溴水的红棕色很快消失。乙烯能跟溴水里的双柱比较法。色谱条件分别为:(1)氢火焰离子化的溴起反应,生成无色的1,2-二溴乙烷液体。检测:器(仅对有机化合物有响应);毛细管色谱柱20CH2 =CH2 + Br2 - +CH2BrCH2BrmX q0.53 mm;固定液为DB - WAX(强极性);柱温在中师化学教材中,也介绍了相同内容[2]。少80C ;气化温度100C;检测器温度100C;用N2作数大学有机化学教材中也有类似观点[3]。载气,流量5 mL/min;进样方式为不分流,进样量而在多数大学有机化学教材中,认为乙烯与溴0.2 μL。在此条件下,测得保留时间:1,2-二溴乙水加成反应的主要产物为2-溴乙醇,只有少量烷1 min31 s,2-溴乙醇5 min 20 s。(2)除 色谱柱1,2-二溴乙烷[4.5]。为毛细管柱30mXq0.53mm,固定液为DB-17CH2=CH2+ Br2 + H2O CH2BrCH2Br + CH2BrCH2OH(中等极性)外,余同(1)。保留时间:1,2-二溴乙烷(主要产物)1min39s,2-溴乙醇1min19s。由于众多教材对此反应的表述不完全一致,近由于色谱条件(1)对1,2-二溴乙烷和2-溴乙年来在化学教师中引起了不小争论[6,7,8]。但争论醇的分离度较好,故在此条件下对反应产物进行归各方均未提出明确的实验依据。那么,乙烯与溴水一化法定量分析。 乙烯与不同浓度溴水加成产物的加成究竟生成什么产物?本文用气相色谱法进行了气相色谱图及定量结果如下:分析,得出了明确结论。1实验部分1.1仪器和主要试剂GC- 14B型气相色谱仪(日本岛津);1,2-二溴乙烷,C.P. ;2-溴乙醇,A. R.;1%、1.5%、.2%及饱和溴水(约3.4%),用A. R.溴配制;乙烯,自制。圈1乙烯与 1%澳水反应图2 乙烯与1.5%澳水反应1.2 实验步骤及结果1.2.1乙烯 与溴水反应.按一般方法制备乙烯,经10%氢氧化钠溶液洗气后,用排水取气法收集。在盛有乙烯的集气瓶中,中国煤化工分别加人一定量的不同浓度的溴水(使乙烯稍过量),密闭,振荡,溴水很快褪色,得无色透明溶液。YHCNMHG图4乙烯与饱和溴水反应83 乙烯与2%澳水反应用pH试纸检验,呈较强酸性,pH≈1,备气相色谱分图1~4中,a:1,2-二澳乙烷,b:2-溴乙醇①现在安阳市科协工作分方数据2001年第5期化学教育表1澳水浓度 与两种产物比例的关系(m/m)酸,然后烯烃再与次卤酸加成生成卤代醇[10]。本文澳水浓度%1.5%2%认为,此反应过程不占主导地位。因为卤素歧化反(约3.4%)应的平衡常数很小(Cl2:K =4.2x 10~4;Br2:K=一次二解6.2:93.8 7.1:92.9 8.2:91.8 10.2:89.87.2x10~9),在氯水或溴水中次卤酸的比例是很低从色谱图及表1可清楚看出,乙烯与溴水加成的;何况,随着加成反应的进行,生成的氢卤酸还会反应的主要产物为2-溴乙醇。用1%溴水时,1,2抑制卤素的歧化。烯烃与卤素水溶液的加成在有机-二溴乙烷的质量仅占二者总质量的6.2%。随着化学中称为“加次卤酸”,其实质是加成的结果相当溴水浓度增大,1,2一二溴乙烷所占比例也略有增于加次卤酸。如前所述,卤代醇的生成主要是烯烃加,但即使用饱和溴水,1,2-二溴乙烷的比例也仅与卤素单质及水共同作用的结果。为10.2%。由于1,2-二溴乙烷的相对分子质量比依本文之浅见，在高中和中师化学中介绍乙烯2-溴乙醇大,所以1,2-二溴乙烷与2-溴乙醇的.与溴的加成反应,一-方面是介绍乙烯的性质,另外还物质的量比还要小一些。要引人加成反应的概念。根据科学性原则和直观性原则,在此改为乙烯与溴的四氯化碳溶液反应比较2讨论合适。因为四氯化碳是惰性溶剂,不参与反应,反应上述实验结果,证实了多数大学有机化学教材的产物仅为1,2-二溴乙烷。在操作方法上,为避上的观点是正确的。对此反应结果,可用下列反应免乙烯通人溴的四氯化碳溶液时将部分溴吹出,以历程解释:及让学生观察到较快的反应速度,可收集乙烯后再，Br'加入溴的四氯化碳溶液进行反应。第一步:CH2=CH2+Br→CH- CH2 +Br参考文献Br+.[1] 人民教育出版社化学室.高级中学课本,化学(必修)第二册.第第二步: CH2- CH2 +Br→CH2Br-CH2Br二版,北京:人民教育出版社, 1995:86-87[2]人民教育 出版社化学室.中等师范学校教科书,化学第二册.Br*、第二版,北京:人民教育出版社, 1996:96CH2- CH2 + HO- +CH2BrCH2O* H2→CH2BrCH2OH +[3]谷亨杰,吴泳,丁金昌.有机化学.北京:高等教育出版社,1990:H°5溴锗离子是加成反应的活性中间体,一旦形.[4] 邢其毅,徐瑞秋,周政,裴伟伟.基础有机化学,上册.第二版,北成,很快受到溴负离子或水分子的进攻而生成产物。京:高等教育出版社, 1993:172尽管溴负离子的亲核性比水强,但在反应过程中,水[5] R.T.莫里森,R.N.博伊德著.复旦大学化学系有机化学教研的浓度远远超过溴负离子的浓度,所以溴锁离子主组译.有机化学,上册.北京:科学出版社, 1980:161~ 162[6] 张永中.关于烯烃与澳水加成反应的主要产物.大学化学，要与水分子反应,即主要产物为2-溴乙醇。1995, 10(2):48~49事实.上,不仅溴水如此,氯水亦如此。乙烯与氯[7]邵庆对.对高二化学必修课本中的-处探讨.化学教学,1997,水加成主要生成2-氯乙醇,此反应是工业上氯乙(1):39~40醇法生产环氧乙烷的重要- - 步[9]。[8]文德方. 我有不同看法.化学教学, 1998,(1):49顺便提及,有的有机化学教材虽然介绍烯烃与[9]中国大百科全 书出版社编辑部中国大百科全书.化工.北京:卤素水溶液的加成产物主要为卤代醇,但认为反应中国大百科全书出版社, 1987:282过程是卤素单质首先与水发生歧化反应,生成次卤[10]曾昭琼. 有机化学,上册.第三版,北京:高等教育出版社, ..邮购信息.北京师范大学音像出版社最新畅销音像教材①《化学元素及其实验》此录像带被新闻出版署和国家教育部联合授予优秀中国煤化工购价80元/盘。②(中国高等学校简介)VCD2.0, 3碟片单盒包装，共收录了50所重点高校,由各高校倾力|YHCN M H G学生司汇总。邮购价98元/盒。③(英语语法天地}CD- ROM,单片装,光盘凝聚了北京师范大学及多所名校数十位资深英语教师的教学经验和体会,邮购价38元/盒。④《高考临场解题指导>(VCD光盘),特级高考教材,适应3+ X,由特级教师讲授,化学卷6盘装/120元。本刊编辑部代办邮购:加收10%邮寄费,相关情况请致电垂询,电话:010- 62207875地 址:100875北 京师范大学化学系《化学教育》编辑部岳臣 老师收