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化学
题目

把下列各组化合物按发生SN1反应的活性排列成序A. 正溴丁烷B. 2-溴丁烷C. 2-甲基-2-溴丙烷

把下列各组化合物按发生SN1反应的活性排列成序

A. 正溴丁烷

B. 2-溴丁烷

C. 2-甲基-2-溴丙烷

题目解答

答案

CBA
C. 2-甲基-2-溴丙烷
B. 2-溴丁烷
A. 正溴丁烷

解析

本题考查卤代烃发生SN1反应的活性顺序,解题思路是根据SN1反应的机理,判断不同卤代烃形成碳正离子的稳定性,碳正离子越稳定,SN1反应活性越高。

SN1反应是单分子亲核取代反应,反应分两步进行,第一步是卤代烃的碳 - 卤键异裂,生成碳正离子和卤离子,这一步是反应的决速步。所以卤代烃发生SN1反应的活性主要取决于生成碳正离子的稳定性。

下面分别分析三种卤代烃形成的碳正离子:

  • A. 正溴丁烷:正溴丁烷发生SN1反应时,生成的碳正离子为正丁基碳正离子$CH_3CH_2CH_2CH_2^+$,这是一个一级碳正离子。一级碳正离子所连的烷基较少,烷基的给电子诱导效应较弱,对正电荷的分散作用小,所以正丁基碳正离子稳定性较差。
  • B. 2 - 溴丁烷:2 - 溴丁烷发生SN1反应时,生成的碳正离子为仲丁基碳正离子$CH_3CH_2\overset{+}{C}HCH_3$,这是一个二级碳正离子。二级碳正离子所连的烷基比一级碳正离子多,烷基的给电子诱导效应更强,能更好地分散正电荷,所以仲丁基碳正离子的稳定性比正丁基碳正离子好。
  • C. 2 - 甲基 - 2 - 溴丙烷:2 - 甲基 - 2 - 溴丙烷发生SN1反应时,生成的碳正离子为叔丁基碳正离子$(CH_3)_3C^+$,这是一个三级碳正离子。三级碳正离子所连的烷基最多,烷基的给电子诱导效应最强,能最大程度地分散正电荷,所以叔丁基碳正离子的稳定性最好。

碳正离子稳定性顺序为:三级碳正离子>二级碳正离子>一级碳正离子,即$(CH_3)_3C^+>CH_3CH_2\overset{+}{C}HCH_3>CH_3CH_2CH_2CH_2^+$。

因为碳正离子越稳定,SN1反应活性越高,所以这三种卤代烃发生SN1反应的活性顺序为:2 - 甲基 - 2 - 溴丙烷>2 - 溴丁烷>正溴丁烷,即CBA。

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