溴与有机物反应条件和反应历程的探究
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摘要：高中教材中涉及溴的有机反应很多，但溴的状态和反应条件不同，反应类型不同，反应现象不同，这是因为在不同的反应条件下有机反应历程不同所致。
关键词：溴的状态；有机反应；反应条件；反应历程
中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2015）05-0340-01
很多有机反应条件决定了有机反应历程，本文对高中阶段常见的几个与溴有关的的有机反应，从反应条件和有机反应历程之间的关联性作出粗浅的探究。
从高中教材中可以归纳出溴与不同有机物反应条件对比如下表：
有机物烷烃或芳香烃侧链上的取代反应与烯烃的加成反应与苯的取代反应与苯酚的取代反应
Br2的状态反应条件溴蒸气光照溴的四氯化碳溶液液态溴Fe作催化剂饱和溴水，
2.1 Br2与烷烃（或芳香烃侧链）的取代反应人教版《化学必修2》P61科学探究中，甲烷与氯气的反应是将甲烷与氯气混合后光照，如果烷烃与溴的反应，应该也使用Br2蒸气，反应条件是光照。
Br2与烷烃（或芳香烃侧链）的取代反应是游离基取代反应，反应历程如下：
①链的引发：Br-Br――2Br・
②链的传递：R-H +Br・ R・+ H-Br
R・+Br-Br―― R-Br+ Br・
……
③链的终止： Br・+ Br・――Br2
在第①步中，将溴的蒸气光照，是使Br-Br共价键的断裂，产生溴游离基，引发反应。
2.2 Br2与烯烃的加成反应。烯烃与卤素单质的反应是亲电加成反应， Br2的CCl4溶液与乙烯反应历程如下：
①Br+的产生：Br-Br――Br++Br-
②Br+进攻Π键，形成Π络合物（环状的溴f离子）。
③Br-反式进攻Π络合物，形成二溴代物。
如果是用溴水，则第③步反应中，H2O分子（或认为是OH-）也会进攻Π络合物生成2-溴乙醇，使产物不纯。所以Br2与烯烃的加成反应的溶液环境绝对不能是极性环境的溶剂（在这里，我们选择非极性的溶剂：CCl4）
2.3 Br2与苯的取代反应
Br2与苯的取代反应中，使用的是液态Br2，Fe或FeBr3作催化剂。反应历程如下：
①Br2+FeBr3=Br++FeBr4-
②Br+进攻苯环形成Π络合物，而后形成σ络合物。
③σ络合物失去H+，生成溴苯。
在此实验中，不能有水的存在，因而不能用溴水，这是因为FeBr3遇水会水解生成氢氧化铁，失去催化作用（有的教辅资料上说不能用溴水的原因是因为溴的浓度不够高，这种说法是不对的）；也不能用溴的CCl4溶液，否则不能形成FeBr4-，也就不能生成中间体Br+（或浓度很低），从而不能发生对苯环的亲电取代反应。
2.4 Br2与苯酚的取代反应。人教版选修5《有机化学基础》P54【实验3-4】向盛有少量苯酚稀溶液的的试管中逐滴加入饱和溴水，边加边振荡，观察并记录现象。
为什么使用的是饱和溴水和稀苯酚溶液呢？
苯酚与溴水的反应历程也是亲电取代反应，由于羟基对苯环的活化作用，使得苯酚的反应比苯的溴代容易得多，Br进攻酚羟基邻、对位，且容易发生三元取代反应。
2.4.1 不用液态溴。原因是液态溴为强氧化剂，会将2，4，6-三溴苯酚氧化得到黄色沉淀。
2.4.2 要用饱和浓溴水而不用稀溴水。是因为2，4，6-三溴苯酚溶于苯酚（相似相容原理），如果溴水浓度小，生成的2，4，6-三溴苯酚太少，就看不到白色沉淀（或白色沉淀立刻消失）。
2.4.3 要用稀苯酚溶液。这是为了降低苯酚浓度，减少2，4，6-三溴苯酚的溶解量，便于在实验中观察到白色沉淀的生成。
3.总结
在不同条件下，溴与不同有机物反应历程的不同，说明有机反应的条件是与反应历程是紧密相关的。在学习有机化学时，我们要重视反应条件对反应类型和反应产物的影响，做有机实验时，更要严格控制反应条件和反应的时间，以提高产物的产率和纯度。
参考文献：
[1] 《有机化学》（王积涛 第三版 上册）南开大学出版社 2009：40，81，149
[2] 张灿久，刘理中，吴际初，薛凤春.《奥赛经典》化学奥林匹克教程. 湖南：湖南师范大学出版社.2002：236，239，250