【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。    

第二章烃的衍生物

§2-1烃的卤代物

【01】有机化合物包括烃和它的衍生物。烃在前一章里我们已经学习过了，本章研究烃的衍生物。

【02】在§1-1里我们已经知道了什么叫做衍生物【山注，化4-1-01第23段，传送门CV22059437】，所谓烃的衍生物，就是烃分子中的一个或几个氢原子，被其他元素的原子或原子团所取代后的生成物。烃可以是烷属烃、烯属烃、炔属烃（它们又总称为脂肪族），亦可以是芳香族；取代氢原子的可以是多种多样的原子团。所以烃的衍生物的种类是比较多的。在取代氢原子的原子团中，比较重要的有—X（代表卤素）、—OH、=CO、—COOH、—NH₂和—NO₂等，它们分别生成烃的卤代物、醇、酚、醛、羧酸和酯等类烃的衍生物。由于不同原子团使物质的化学特性起了一定变化，从而决定了它所属的门类。这种原子团称为官能团。

【根据性质、组成和分子结构，有机化合物主要可以分为开链化合物和环状化合物两类。开链化合物是分子里的碳原子相互连接成开链状的化合物。由于这类化合物最初是在油脂里发现的，因此又称它们为脂肪族化合物。所以脂肪族烃就是链烃。环状化合物分子里的碳原子相互连接成环状，根据环中所含元素的种类和性能又分为脂环族和芳香族。脂环族化合物是性质类似脂肪族的环状物，如第一章里学过的各种环烷烃（§1-10）【山注：化4-1-10，传送门CV22118615】。芳香族化合物是具有苯环基的结构的化合物，如学过的苯及其衍生物（§1-11，§1-12）〖山注：化4-1-11，CV22119833；化4-1-12，CV22126235〗】

【03】下面我们就将研究这些烃的衍生物.要求认识各类代表性物质，并联系化学结构理论，明确各类物质的特征以及各类之间的相互衍生关系。

卤代烃

【04】在§1-1学习甲烷的化学性质时我们已经知道【山注，化4-1-01第20段，传送门CV22059437】，三氯甲烷和四氯化碳都是甲烷分子中几个氢原子被几个卤素原子所取代而形成的，称为烃的卤代物【即烃的卤素取代物】。一般地说，烃分子里的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物，叫做烃的卤代物，简称为卤代烃。卤代烃分子里的卤素，可以是氟、氯、溴或碘，但氟化物有些特殊，这里不讨论了【氟代烃的制法和性质，都不与其他卤代烃相似，它们在近代工业上所起的作用很大，在有机化学的专书中，有专门介绍】；卤原子可以是一个，也可以是几个。所以卤代烃的一类中也包含着不少化合物。

【05】含有一个卤原子的卤代烃的通式是RX，R代表烃基，X代表一个卤素原子。卤原子看作是卤代烃这类化合物的官能团。卤代烃具有许多共同的化学性质。

卤代烃的化学性质

【06】卤代烃分子中的卤素，性质特别活泼，极易被其他原子或原子团所取代，它的主要反应有二：

1、卤素跟其他基团的取代反应

【07】当卤代烃用氢氧化钠水溶液处理时，卤代烃分子中的卤原子跟钠原子结合，氢氧化钠分子中去掉钠原子后所剩余的氢氧原子团，就跟卤代烃中烃基相结合而成为叫做醇的一类衍生物。

【08】这个反应的本质是，卤代烃经水解后分子中的氢原子被OH原子团所取代而生成醇类，—OH原子团称为羟基（羟音抢，氢氧切，qiǎng)：

【09】由于反应是可逆的，加氢氧化钠可以中和掉反应中生成的氢卤酸，使平衡向右移动而反应趋于完成。

【10】如果没有水，反应就不同。例如卤代烃与KOH酒精溶液共热，就能除去卤代烃上的HX而成为烯或炔。又如卤代烃跟液态氨或氨的酒精溶液反应，则卤原子被氨基（一NH₂）所取代，生成另一类叫做胺的有机物【胺读做“按”à，是烃基和氨基相结合的一类化合物，参阅第四章】：

【11】醇类和胺类，以后均将分别讨论。

2、卤代烃跟钠的反应

【12】卤代烃在一定条件下能跟钠反应，生成含碳原子较多的烃类。它的反应过程是每二个原子的金属钠跟二个分子的卤代烃作用，钠原子跟卤素结合成卤化钠，剩下的两个烃基自相结合成比原来卤代烃多一个或几个碳原子的烃类。如两个碘甲烷成为乙烷：

【13】写成通式就是：

【14】R和R’可以相同，也可以不同。

【15】从卤代烃上面这两点性质看来，由于卤代烃分子中卤原子的活泼性，所以很容易在烃基上引入其他原子或原子团。这样，就使得卤代烃广泛应用于有机合成，因此在有机化合物中占有重要地位。

卤代烃的命名

【16】简单的卤代烃，可以在它相应的烃的名称前面加上代入的卤原子数，称为几卤代某烃，简称几卤某烃，但一元卤代物的“一”字，可以略去，如：

几种重要的烃的卤代物

【17】卤代烃在医药和有机工业上有广泛的应用，对农业的关系也很密切，许多卤代物都是重要的杀虫剂。现在介绍几种重要的烃的卤代物。

1、氯乙烷

【18】氯乙烷C₂H₅Cl是由乙烯跟氯化氢在一定条件下进行加成反应制得的。它是一种无色而具有甜香的液体，沸点只有12℃，因此极易气化。由于气化时要吸收大量的热，工业上常用作致冷剂；医疗上作为局部麻醉剂，因为肌肉的温度急剧下降时感觉会暂时消失。

2、三氯甲烷

【19】在学习甲烷的化学性质时（§1-1）【山注，化4-1-01第20段，传送门CV22059437】，曾经讲过由甲烷和氯气可以生成三氯甲烷，但产物中混有多种氯代甲烷，不易一一分离，所以工业上制取三氯甲烷，实际上是用酒精和漂白粉作为原料的（参阅本章复习题二的第16题注）。

【20】三氯甲烷CHCl₃俗名氯仿，也是具有甜香的无色液体，不溶于水。沸点约为61℃，容易挥发。我们如果吸入它的蒸气，会失去知觉，所以医疗上常用作为施行外科手术时的全身麻醉剂。

【21】此外，氯仿还是一种优良的溶剂。溴、碘、油脂以及其他有机物质都不易溶于水而很易溶于氯仿。在第二册里我们曾学习过，从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，这就是因为溴和碘在汽油或氯仿里的溶解度远比在水里的为大的缘故。

3、六六六

【22】六六六是大家所熟悉的杀虫剂，市场上就有粉剂、可湿性粉剂和熏蒸剂等各种六六六商品出售。六六六的杀虫效率很高，它可以通过害虫的表皮、气孔或口部进入虫体，只要有昆虫体重百万分之五的药量，便足以使虫中毒死亡。所以无论喷粉、喷雾或熏蒸，都能杀灭害虫。在农业上可以用六六六来防治水稻、麦子、棉花和杂粮的主要害虫【六六六作为农药，使用时间已较长，昆虫具有抗药性后，药效即下降；同时六六六的“残效”时间较长，对人、畜有害，容易造成环境污染】。

【23】六六六的化学名称是六氯环已烷C₆H₆Cl₆，是由氯气和苯在紫外线（利用日光灯）的照射下生成的：

【24】六六六是具有霉臭气味的白色晶体，不溶于水而易溶于煤油、汽油等有机溶剂里。性质稳定，不受日光、热或酸的影响。但遇碱则能发生分解作用，这一点在使用时必须加以注意。

4、滴滴涕

【25】杀虫药除六六六外，比较常用的要算滴滴涕了。滴滴涕又叫D.D.T.，它的学名是二氯二苯基三氯乙烷，所以亦有把它叫做二二三的。它的结构式是：

【26】滴滴涕也是白色晶体，和六六六相似，不溶于水而易溶于煤油和酒精等有机溶剂里。性质很稳定，不受日光或空气的影响。和六六六不同的是，与氢氧化钠溶液相遇不发生作用；但氯化铁、铁锈或其他铁的化合物、氯化铜、三氯化铝和硫磺等物质，都能使滴滴涕分解，使用时必须注意，如农药中的波尔多液【硫酸铜和消石灰的混和液称为波尔多液，用作杀菌剂以喷洒果树和马铃警等植物】和石灰硫磺合剂都不能与滴滴涕混合使用。

【27】滴滴涕的杀虫效率也很高，只要有它的余迹（极少量）残留，在二、三个月里还能发挥药效。当虫类与余迹接触后即能中毒而在相当时间内死亡。它可以防治很多种的植物害虫，以及影响人民健康的臭虫、虱子、蚊、蝇等等。它的另一个优点是对人畜的毒害作用较小，使用时比较安全。

【28】市售的滴滴涕有粉剂、油剂和乳剂等。粉剂是掺含有5%滴滴涕的滑石粉，油剂是5%的滴滴涕煤油溶液，乳剂是含有25%滴滴涕的用肥皂水制成的乳胶液，分别适应农业或家庭中使用。

习题2-1

1、什么叫做官能团？卤代烃的官能团是什么？

2、卤代烃有哪些重要化学反应？为什么能够发生这些反应？

3、写出卤代丙烷跟氢氧化钠溶液作用的反应方程式，并指出实质上是卤代烷跟什么起反应？

4、怎样利用甲烷、氯气和金属钠三种物质来制取乙烷、丙烷和丁烷？[提示：从烷烃的取代反应和卤代烃跟钠的反应考虑]

5、为什么三氯甲烷不能跟硝酸银溶液生成氯化银沉淀？

6、使用六六六和滴滴涕时应注意些什么，才能发挥它们的效用？

7、写出下列各物的分子式：氯丙烷、二氯二氟甲烷、溴化乙烯。

8、指出下列各物的名称：CH₃CH₂F、CH₃—CH=CHCl、CCl₃—CCl₃。