题目
写出下列反应的产物a mathrm(H_3C-CH=CH_2) + mathrm(Cl_2) longrightarrowb mathrm(H_3C-CH=CH_2) + mathrm(HCl) longrightarrowc mathrm(H_3C-CH=CH_2) + mathrm(HBr) xrightarrow({过氧化物)}
写出下列反应的产物
a $\mathrm{H_3C-CH=CH_2} + \mathrm{Cl_2} \longrightarrow$
b $\mathrm{H_3C-CH=CH_2} + \mathrm{HCl} \longrightarrow$
c $\mathrm{H_3C-CH=CH_2} + \mathrm{HBr} \xrightarrow{\text{过氧化物}}$
题目解答
答案
a. 丙烯与Cl₂发生加成反应，双键断裂，两个Cl分别加到双键碳上，生成1,2-二氯丙烷：
\[ H_3C-CH=CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_3-CHCl-CH_2Cl \]
b. 丙烯与HCl加成遵循马氏规则，H加到-CH₂-，Cl加到-CH-，生成2-氯丙烷：
\[ H_3C-CH=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CHCl-CH_3 \]
c. 丙烯与HBr在过氧化物存在下发生反马氏加成，Br加到末端碳，生成1-溴丙烷：
\[ H_3C-CH=CH_2 + HBr \xrightarrow{过氧化物} CH_3-CH_2-CH_2Br \]
答案：
a. CH₃-CHCl-CH₂Cl（1,2-二氯丙烷）
b. CH₃-CHCl-CH₃（2-氯丙烷）
c. CH₃-CH₂-CH₂Br（1-溴丙烷）
（其他合理表示亦可接受。）
解析
本题主要考查烯烃的加成反应相关知识，包括与卤素单质、卤化氢的加成反应，以及在过氧化物存在下卤化氢与烯烃的加成反应。解题思路如下：
a. 丙烯（$\mathrm{H_3C - CH = CH_2}$）与$\mathrm{Cl_2}$的反应
- 烯烃与卤素单质发生加成反应时，双键中的$\pi$键断裂，卤素分子（$\mathrm{Cl_2}$）发生均裂，生成两个氯自由基。
- 这两个氯自由基分别加到双键两端的碳原子上，形成新的$\sigma$键。
- 具体反应式为：
$\mathrm{H_3C - CH = CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_3 - CHCl - CH_2Cl}$
产物为1,2 - 二氯丙烷。
b. 丙烯（$\mathrm{H_3C - CH = CH_2}$）与$\mathrm{HCl}$的反应
- 烯烃与卤化氢发生加成反应时遵循马氏规则，即氢原子（$\mathrm{H}$）加到含氢较多的双键碳原子上，卤原子（$\mathrm{Cl}$）加到含氢较少的双键碳原子上。
- 在丙烯中，$\mathrm{-CH_2 -}$含氢较多，$\mathrm{-CH -}$含氢较少，所以$\mathrm{H}$加到$\mathrm{-CH_2 -}$上，$\mathrm{Cl}$加到$\mathrm{-CH -}$上。
- 反应式为：
$\mathrm{H_3C - CH = CH_2 + HCl \rightarrow CH_3 - CHCl - CH_3}$
产物为2 - 氯丙烷。
c. 丙烯（$\mathrm{H_3C - CH = CH_2}$）与$\mathrm{HBr}$在过氧化物存在下的反应
- 当烯烃与$\mathrm{HBr}$在过氧化物存在下反应时，发生反马氏加成反应。这是因为过氧化物会引发自由基反应，使溴自由基（$\mathrm{Br}\cdot$）先与烯烃反应。
- 溴自由基加到含氢较多的双键碳原子（即末端碳原子）上，然后再与氢原子结合，最终产物是溴原子加到末端碳原子上的产物。
- 反应式为：
$\mathrm{H_3C - CH = CH_2 + HBr \xrightarrow{过氧化物} CH_3 - CH_2 - CH_2Br}$
产物为1 - 溴丙烷。