题目
下列碳正离子最稳定的是 () 。-|||-A .(H)_(2)=CH-C(H)_(2)-|||-B (H)_(2)=overset (+)(C)-C(H)_(3)-|||-C (H)_(3)overset (+)(C)HCH=C(H)_(2)-|||-D (C(H)_(3)),C-CH=C(H)_(2)
题目解答
答案
D. $(C{H}_{3}),C-CH=C{H}_{2}$
解析
碳正离子的稳定性主要由以下因素决定：
- 共轭效应：正电荷通过共轭系统（如双键、三键）分散，共轭链越长，稳定性越高。
- 超共轭效应：相邻C-H键的σ电子与空p轨道重叠，提供电子密度，缓解正电荷。
- 结构效应：支链多的碳正离子更稳定（如叔碳 > 仲碳 > 伯碳）。
本题需比较四个选项的结构，关键点在于判断各选项的共轭链长度、超共轭效应及结构支化程度。
选项分析
A. $CH_2=CH-CH_2^+$
- 结构：正电荷位于末端，仅能通过一个双键（CH₂=CH-）进行共轭，形成烯丙基正离子。
- 稳定性：共轭链较短，稳定性中等。
B. $CH_2= \overset{+}{C}-CH_3$
- 结构：正电荷直接位于双键碳上，属于乙烯基正离子。
- 稳定性：双键无法有效分散正电荷，稳定性低于烯丙基正离子。
C. $CH_3-\overset{+}{C}H-CH=CH_2$
- 结构：正电荷位于中间碳，相邻有一个双键，可形成局部共轭。
- 稳定性：共轭链较短，且超共轭效应有限。
D. $(CH_3)_2C-CH=CH_2$
- 结构：正电荷位于叔碳（$(CH_3)_2C^+$），且相邻有一个双键，可形成长共轭链（双键与叔碳共轭）。
- 稳定性：最长共轭链（双键+叔碳）和最强超共轭效应（两个甲基），稳定性最高。