题目
3.解释下述反应的主要产物为什么是(Ⅱ)而不是(I )。(8分)-|||-CH3 CH3 Br CH3-|||-H3C -C -CH=CH2 HBr H3C -C- CH-CH3+H3C -C CHCH3-|||-CH3 CH3Br CH3-|||-(I) (Ⅱ)

题目解答
答案

解析
本题考查卤代烃在酸性条件下的取代反应机理,核心在于理解碳正离子的形成与重排。反应中,伯碳正离子因稳定性较差,会发生甲基迁移,转化为更稳定的二级碳正离子,最终生成主要产物(Ⅱ)。关键点在于:
- 酸催化下生成碳正离子中间体;
- 碳正离子重排为更稳定的形式;
- 产物由最稳定的碳正离子决定。
反应机理分析
-
质子化与碳正离子形成
在酸性条件下,H⁺质子化溴原子,形成CH₃CH₂CH₂CH₂Br₂⁺,随后Br⁻脱离,生成伯碳正离子CH₃CH₂CH₂CH₂⁺。 -
碳正离子重排
伯碳正离子稳定性较差,通过甲基迁移(第二个碳上的甲基迁移到第一个碳),形成二级碳正离子(CH₃)₂CHCH⁺。 -
溴离子攻击与产物生成
Br⁻优先攻击更稳定的二级碳正离子,生成主要产物(Ⅱ)CH₃CH(CH₃)CH₂CH₃。而未重排的伯碳正离子生成的产物(I)CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃因比例低,非主要产物。
关键结论
- 碳正离子重排是决定产物分布的核心步骤;
- 二级碳正离子更稳定,主导最终产物的形成。