题目
9.下列化合物发生水解反应活性从大到小顺序正确的是( )a. 丙酰氯;b. 丙酸酐;c. 丙酰胺;d. 丙酸乙酯A.b>c>d>aB. b>a>c>dC.d>c>b>aD.a>b>d>c
9.下列化合物发生水解反应活性从大到小顺序正确的是( )a. 丙酰氯;b. 丙酸酐;c. 丙酰胺;d. 丙酸乙酯
- A.b>c>d>a
- B. b>a>c>d
- C.d>c>b>a
- D.a>b>d>c
题目解答
答案
D
解析
本题考察羧酸衍生物水解反应活性的比较,解题关键是明确不同羧酸衍生物的结构特征对水解活性的影响。
1. 羧酸衍生物的水解机制
羧酸衍生物(酰氯、酸酐、酯、酰胺)的水解均属于亲核取代反应($S_N2$或加成-消除机制),活性取决于羰基碳的正电性和离去基团的离去能力:
- 羰基碳正电性越强,越易被亲核试剂(如水)进攻;
- 离去基团离去能力越强,反应越易进行。
2. 各化合物的结构与活性分析
a. 丙酰氯($CH_3CH_2COCl$)
- 氯原子电负性大,通过诱导效应增强羰基碳正电性;
- 离去基团$Cl^-$是极弱的碱,离去能力极强。
活性最高。
b. 丙酸酐($(CH_3CH_2CO)_2O$)
- 结构中两个酰基通过氧连接,氧的电负性弱于氯,羰基碳正电性弱于酰氯;
- 离去基团是羧酸根($CH_3CH_2COO^-$),碱性弱于$OH^-$,但强于酯的烷氧基($RO^-$)。
活性低于酰氯。
c. 丙酸乙酯($CH_3CH_2COOCH_2CH_3$)
- 酯基中烷氧基($OCH_2CH_3$)的给电子诱导效应弱于酰胺的氨基($NH_2$)吗?不,此处需对比离去能力:
- 酯的离去基团是烷氧基($RO^-$),碱性强于羧酸根(因烷氧基给电子能力更强),但弱于酰胺的氨基($NH_2^-$);
- 关键:酯的羰基碳正电性弱于酸酐(氧的给电子能力弱于酰氧基?不,实际酯的水解活性低于酸酐,因离去基团$RO^-$碱性强于$RCOO^-$,更难离去)。
活性低于酸酐。
d. 丙酰胺($CH_3CH_2CONH_2$)
- 氨基($NH_2$)的强给电子诱导/共轭效应,极大削弱羰基碳正电性;
- 离去基团是$NH_2^-$(胺基),碱性极强($pK_b$很大),几乎不能离去。
活性最低。
3. 活性顺序总结
丙酰氯(a)> 丙酸酐(b)> 丙酸乙酯(d)> 丙酰胺(c),即$a>b>d>c$。