下列化合物与硝酸银的醇溶液反应最慢的是( )A. mathrm(CH_3CH_2CH_2Cl)B. mathrm(CH_3CH(CH_3)Cl)C. mathrm(CH_3CH=CHCl)D. mathrm(CH_2=CHCH_2Cl)
A. $\mathrm{CH_3CH_2CH_2Cl}$
B. $\mathrm{CH_3CH(CH_3)Cl}$
C. $\mathrm{CH_3CH=CHCl}$
D. $\mathrm{CH_2=CHCH_2Cl}$
题目解答
答案
解析
本题考查卤代烃与硝酸银的醇溶液反应的活性比较,解题思路是根据卤代烃的结构类型,分析其形成碳正离子的稳定性,碳正离子越稳定,反应活性越高,反应速度越快。
选项A:$\mathrm{CH_3CH_2CH_2Cl}$
这是正丙基氯,属于伯卤代烃。当它与硝酸银的醇溶液反应时,会发生$\mathrm{S_N1}$反应,离去氯离子形成碳正离子$\mathrm{CH_3CH_2CH_2^+}$。伯碳正离子由于与之相连的烷基较少,烷基的给电子诱导效应较弱,对正电荷的分散能力有限,所以伯碳正离子稳定性较差。
选项B:$\mathrm{CH_3CH(CH_3)Cl}$
这是异丙基氯,属于仲卤代烃。反应时形成碳正离子$\mathrm{CH_3\overset{+}{C}H(CH_3)}$。仲碳正离子连接的烷基比伯碳正离子多,烷基的给电子诱导效应更强,能更好地分散正电荷,所以仲碳正离子比伯碳正离子稳定。
选项C:$\mathrm{CH_3CH=CHCl}$
这是烯丙基型卤代烃,氯原子直接与双键碳原子相连。当它发生反应形成碳正离子$\mathrm{CH_3CH=CH^+}$时,由于p - π共轭效应,正电荷可以通过共轭体系分散到整个共轭体系中,使得碳正离子非常稳定。但这里氯原子与双键直接相连,使得C - Cl键具有部分双键的性质,键能增大,氯原子不易离去,所以反应活性受到抑制,反应速度较慢。
选项D:$\mathrm{CH_2=CHCH_2Cl}$
这也是烯丙基型卤代烃,反应形成碳正离子$\mathrm{CH_2=CHCH_2^+}$。同样存在p - π共轭效应,正电荷能有效分散,碳正离子稳定。而且氯原子不直接与双键碳原子相连,C - Cl键相对容易断裂,所以反应活性较高,反应速度较快。
综合以上分析,$\mathrm{CH_3CH=CHCl}$由于C - Cl键的特殊性,反应最慢。