【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來(lái)自學(xué)。不過(guò)這套叢書卻很適合像我這樣已接受過(guò)基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語(yǔ)】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過(guò)我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算模式的來(lái)由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒(méi)在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。? ??

第二章烴的衍生物

§2-1烴的鹵代物

【01】有機(jī)化合物包括烴和它的衍生物。烴在前一章里我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了，本章研究烴的衍生物。

【02】在§1-1里我們已經(jīng)知道了什么叫做衍生物【山注，化4-1-01第23段，傳送門CV22059437】，所謂烴的衍生物，就是烴分子中的一個(gè)或幾個(gè)氫原子，被其他元素的原子或原子團(tuán)所取代后的生成物。烴可以是烷屬烴、烯屬烴、炔屬烴（它們又總稱為脂肪族），亦可以是芳香族；取代氫原子的可以是多種多樣的原子團(tuán)。所以烴的衍生物的種類是比較多的。在取代氫原子的原子團(tuán)中，比較重要的有—X（代表鹵素）、—OH、=CO、—COOH、—NH?和—NO?等，它們分別生成烴的鹵代物、醇、酚、醛、羧酸和酯等類烴的衍生物。由于不同原子團(tuán)使物質(zhì)的化學(xué)特性起了一定變化，從而決定了它所屬的門類。這種原子團(tuán)稱為官能團(tuán)。

【根據(jù)性質(zhì)、組成和分子結(jié)構(gòu)，有機(jī)化合物主要可以分為開鏈化合物和環(huán)狀化合物兩類。開鏈化合物是分子里的碳原子相互連接成開鏈狀的化合物。由于這類化合物最初是在油脂里發(fā)現(xiàn)的，因此又稱它們?yōu)橹咀寤衔?。所以脂肪族烴就是鏈烴。環(huán)狀化合物分子里的碳原子相互連接成環(huán)狀，根據(jù)環(huán)中所含元素的種類和性能又分為脂環(huán)族和芳香族。脂環(huán)族化合物是性質(zhì)類似脂肪族的環(huán)狀物，如第一章里學(xué)過(guò)的各種環(huán)烷烴（§1-10）【山注：化4-1-10，傳送門CV22118615】。芳香族化合物是具有苯環(huán)基的結(jié)構(gòu)的化合物，如學(xué)過(guò)的苯及其衍生物（§1-11，§1-12）〖山注：化4-1-11，CV22119833；化4-1-12，CV22126235〗】

【03】下面我們就將研究這些烴的衍生物.要求認(rèn)識(shí)各類代表性物質(zhì)，并聯(lián)系化學(xué)結(jié)構(gòu)理論，明確各類物質(zhì)的特征以及各類之間的相互衍生關(guān)系。

鹵代烴

【04】在§1-1學(xué)習(xí)甲烷的化學(xué)性質(zhì)時(shí)我們已經(jīng)知道【山注，化4-1-01第20段，傳送門CV22059437】，三氯甲烷和四氯化碳都是甲烷分子中幾個(gè)氫原子被幾個(gè)鹵素原子所取代而形成的，稱為烴的鹵代物【即烴的鹵素取代物】。一般地說(shuō)，烴分子里的氫原子被鹵素原子取代后所生成的化合物，叫做烴的鹵代物，簡(jiǎn)稱為鹵代烴。鹵代烴分子里的鹵素，可以是氟、氯、溴或碘，但氟化物有些特殊，這里不討論了【氟代烴的制法和性質(zhì)，都不與其他鹵代烴相似，它們?cè)诮I(yè)上所起的作用很大，在有機(jī)化學(xué)的專書中，有專門介紹】；鹵原子可以是一個(gè)，也可以是幾個(gè)。所以鹵代烴的一類中也包含著不少化合物。

【05】含有一個(gè)鹵原子的鹵代烴的通式是RX，R代表烴基，X代表一個(gè)鹵素原子。鹵原子看作是鹵代烴這類化合物的官能團(tuán)。鹵代烴具有許多共同的化學(xué)性質(zhì)。

鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)

【06】鹵代烴分子中的鹵素，性質(zhì)特別活潑，極易被其他原子或原子團(tuán)所取代，它的主要反應(yīng)有二：

1、鹵素跟其他基團(tuán)的取代反應(yīng)

【07】當(dāng)鹵代烴用氫氧化鈉水溶液處理時(shí)，鹵代烴分子中的鹵原子跟鈉原子結(jié)合，氫氧化鈉分子中去掉鈉原子后所剩余的氫氧原子團(tuán)，就跟鹵代烴中烴基相結(jié)合而成為叫做醇的一類衍生物。

【08】這個(gè)反應(yīng)的本質(zhì)是，鹵代烴經(jīng)水解后分子中的氫原子被OH原子團(tuán)所取代而生成醇類，—OH原子團(tuán)稱為羥基（羥音搶，氫氧切，qiǎng)：

【09】由于反應(yīng)是可逆的，加氫氧化鈉可以中和掉反應(yīng)中生成的氫鹵酸，使平衡向右移動(dòng)而反應(yīng)趨于完成。

【10】如果沒(méi)有水，反應(yīng)就不同。例如鹵代烴與KOH酒精溶液共熱，就能除去鹵代烴上的HX而成為烯或炔。又如鹵代烴跟液態(tài)氨或氨的酒精溶液反應(yīng)，則鹵原子被氨基（一NH?）所取代，生成另一類叫做胺的有機(jī)物【胺讀做“按”à，是烴基和氨基相結(jié)合的一類化合物，參閱第四章】：

【11】醇類和胺類，以后均將分別討論。

2、鹵代烴跟鈉的反應(yīng)

【12】鹵代烴在一定條件下能跟鈉反應(yīng)，生成含碳原子較多的烴類。它的反應(yīng)過(guò)程是每二個(gè)原子的金屬鈉跟二個(gè)分子的鹵代烴作用，鈉原子跟鹵素結(jié)合成鹵化鈉，剩下的兩個(gè)烴基自相結(jié)合成比原來(lái)鹵代烴多一個(gè)或幾個(gè)碳原子的烴類。如兩個(gè)碘甲烷成為乙烷：

【13】寫成通式就是：

【14】R和R’可以相同，也可以不同。

【15】從鹵代烴上面這兩點(diǎn)性質(zhì)看來(lái)，由于鹵代烴分子中鹵原子的活潑性，所以很容易在烴基上引入其他原子或原子團(tuán)。這樣，就使得鹵代烴廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成，因此在有機(jī)化合物中占有重要地位。

鹵代烴的命名

【16】簡(jiǎn)單的鹵代烴，可以在它相應(yīng)的烴的名稱前面加上代入的鹵原子數(shù)，稱為幾鹵代某烴，簡(jiǎn)稱幾鹵某烴，但一元鹵代物的“一”字，可以略去，如：

幾種重要的烴的鹵代物

【17】鹵代烴在醫(yī)藥和有機(jī)工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用，對(duì)農(nóng)業(yè)的關(guān)系也很密切，許多鹵代物都是重要的殺蟲劑?，F(xiàn)在介紹幾種重要的烴的鹵代物。

1、氯乙烷

【18】氯乙烷C?H?Cl是由乙烯跟氯化氫在一定條件下進(jìn)行加成反應(yīng)制得的。它是一種無(wú)色而具有甜香的液體，沸點(diǎn)只有12℃，因此極易氣化。由于氣化時(shí)要吸收大量的熱，工業(yè)上常用作致冷劑；醫(yī)療上作為局部麻醉劑，因?yàn)榧∪獾臏囟燃眲∠陆禃r(shí)感覺(jué)會(huì)暫時(shí)消失。

2、三氯甲烷

【19】在學(xué)習(xí)甲烷的化學(xué)性質(zhì)時(shí)（§1-1）【山注，化4-1-01第20段，傳送門CV22059437】，曾經(jīng)講過(guò)由甲烷和氯氣可以生成三氯甲烷，但產(chǎn)物中混有多種氯代甲烷，不易一一分離，所以工業(yè)上制取三氯甲烷，實(shí)際上是用酒精和漂白粉作為原料的（參閱本章復(fù)習(xí)題二的第16題注）。

【20】三氯甲烷CHCl?俗名氯仿，也是具有甜香的無(wú)色液體，不溶于水。沸點(diǎn)約為61℃，容易揮發(fā)。我們?nèi)绻胨恼魵猓瑫?huì)失去知覺(jué)，所以醫(yī)療上常用作為施行外科手術(shù)時(shí)的全身麻醉劑。

【21】此外，氯仿還是一種優(yōu)良的溶劑。溴、碘、油脂以及其他有機(jī)物質(zhì)都不易溶于水而很易溶于氯仿。在第二冊(cè)里我們?cè)鴮W(xué)習(xí)過(guò)，從溴或碘的水溶液里提取溴或碘，可以用汽油。但也可以用氯仿，這就是因?yàn)殇搴偷庠谄突蚵确吕锏娜芙舛冗h(yuǎn)比在水里的為大的緣故。

3、六六六

【22】六六六是大家所熟悉的殺蟲劑，市場(chǎng)上就有粉劑、可濕性粉劑和熏蒸劑等各種六六六商品出售。六六六的殺蟲效率很高，它可以通過(guò)害蟲的表皮、氣孔或口部進(jìn)入蟲體，只要有昆蟲體重百萬(wàn)分之五的藥量，便足以使蟲中毒死亡。所以無(wú)論噴粉、噴霧或熏蒸，都能殺滅害蟲。在農(nóng)業(yè)上可以用六六六來(lái)防治水稻、麥子、棉花和雜糧的主要害蟲【六六六作為農(nóng)藥，使用時(shí)間已較長(zhǎng)，昆蟲具有抗藥性后，藥效即下降；同時(shí)六六六的“殘效”時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)人、畜有害，容易造成環(huán)境污染】。

【23】六六六的化學(xué)名稱是六氯環(huán)已烷C?H?Cl?，是由氯氣和苯在紫外線（利用日光燈）的照射下生成的：

【24】六六六是具有霉臭氣味的白色晶體，不溶于水而易溶于煤油、汽油等有機(jī)溶劑里。性質(zhì)穩(wěn)定，不受日光、熱或酸的影響。但遇堿則能發(fā)生分解作用，這一點(diǎn)在使用時(shí)必須加以注意。

4、滴滴涕

【25】殺蟲藥除六六六外，比較常用的要算滴滴涕了。滴滴涕又叫D.D.T.，它的學(xué)名是二氯二苯基三氯乙烷，所以亦有把它叫做二二三的。它的結(jié)構(gòu)式是：

【26】滴滴涕也是白色晶體，和六六六相似，不溶于水而易溶于煤油和酒精等有機(jī)溶劑里。性質(zhì)很穩(wěn)定，不受日光或空氣的影響。和六六六不同的是，與氫氧化鈉溶液相遇不發(fā)生作用；但氯化鐵、鐵銹或其他鐵的化合物、氯化銅、三氯化鋁和硫磺等物質(zhì)，都能使滴滴涕分解，使用時(shí)必須注意，如農(nóng)藥中的波爾多液【硫酸銅和消石灰的混和液稱為波爾多液，用作殺菌劑以噴灑果樹和馬鈴警等植物】和石灰硫磺合劑都不能與滴滴涕混合使用。

【27】滴滴涕的殺蟲效率也很高，只要有它的余跡（極少量）殘留，在二、三個(gè)月里還能發(fā)揮藥效。當(dāng)蟲類與余跡接觸后即能中毒而在相當(dāng)時(shí)間內(nèi)死亡。它可以防治很多種的植物害蟲，以及影響人民健康的臭蟲、虱子、蚊、蠅等等。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)人畜的毒害作用較小，使用時(shí)比較安全。

【28】市售的滴滴涕有粉劑、油劑和乳劑等。粉劑是摻含有5%滴滴涕的滑石粉，油劑是5%的滴滴涕煤油溶液，乳劑是含有25%滴滴涕的用肥皂水制成的乳膠液，分別適應(yīng)農(nóng)業(yè)或家庭中使用。

習(xí)題2-1

1、什么叫做官能團(tuán)？鹵代烴的官能團(tuán)是什么？

2、鹵代烴有哪些重要化學(xué)反應(yīng)？為什么能夠發(fā)生這些反應(yīng)？

3、寫出鹵代丙烷跟氫氧化鈉溶液作用的反應(yīng)方程式，并指出實(shí)質(zhì)上是鹵代烷跟什么起反應(yīng)？

4、怎樣利用甲烷、氯氣和金屬鈉三種物質(zhì)來(lái)制取乙烷、丙烷和丁烷？[提示：從烷烴的取代反應(yīng)和鹵代烴跟鈉的反應(yīng)考慮]

5、為什么三氯甲烷不能跟硝酸銀溶液生成氯化銀沉淀？

6、使用六六六和滴滴涕時(shí)應(yīng)注意些什么，才能發(fā)揮它們的效用？

7、寫出下列各物的分子式：氯丙烷、二氯二氟甲烷、溴化乙烯。

8、指出下列各物的名稱：CH?CH?F、CH?—CH=CHCl、CCl?—CCl?。