题目
某烷烃的分子式为C_5H_(12),其一元氯代物只有一种,那么它的结构为()。A. 正戊烷B. 环戊烷C. 甲基环丁烷D. 异戊烷E. 新戊烷
某烷烃的分子式为$C_5H_{12}$,其一元氯代物只有一种,那么它的结构为()。
A. 正戊烷
B. 环戊烷
C. 甲基环丁烷
D. 异戊烷
E. 新戊烷
题目解答
答案
E. 新戊烷
解析
本题考查烷烃的结构以及一元氯代物的判断。解题的关键在于明确一元氯代物的概念,即烷烃分子中的一个氢原子被氯原子取代后形成的化合物,然后分析各选项中烷烃分子中氢原子的种类,若只有一种氢原子,则其一元氯代物只有一种。
选项A:正戊烷
正戊烷的结构简式为$CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3$。
- 分子中存在三种不同化学环境的氢原子,分别是两端甲基上的氢原子($CH_3 -$)、与两端甲基相连的亚甲基上的氢原子($-CH_2 -$)以及中间亚甲基上的氢原子。
- 所以正戊烷的一元氯代物有三种,A选项不符合要求。
选项B:环戊烷
环戊烷的结构是五个碳原子形成一个环状,每个碳原子上连接两个氢原子。
- 虽然从对称性看,环戊烷分子中所有氢原子所处的化学环境看似相同,但实际上由于环的存在,其空间结构使得氢原子的化学环境并非完全一致,存在细微差异。
- 所以环戊烷的一元氯代物不止一种,B选项不符合要求。
选项C:甲基环丁烷
甲基环丁烷是环丁烷上的一个氢原子被甲基取代。
- 分子中存在多种不同化学环境的氢原子,例如甲基上的氢原子、环上不同位置的氢原子。
- 所以甲基环丁烷的一元氯代物不止一种,C选项不符合要求。
选项D:异戊烷
异戊烷的结构简式为$(CH_3)_2CHCH_2CH_3$。
- 分子中存在四种不同化学环境的氢原子,分别是三个甲基中两个相同甲基上的氢原子、与两个甲基相连的碳原子上的氢原子、亚甲基上的氢原子以及另一个甲基上的氢原子。
- 所以异戊烷的一元氯代物有四种,D选项不符合要求。
选项E:新戊烷
新戊烷的结构简式为$C(CH_3)_4$。
- 分子中所有的氢原子都连接在甲基上,且这四个甲基是完全对称的,所以所有氢原子所处的化学环境完全相同。
- 因此新戊烷的一元氯代物只有一种,E选项符合要求。