题目
下列自由基最不稳定的是( )A. (CH_3)_3C^cdotB. (CH_3)_2CH^cdotC. CH_3CH_2^cdotD. CH_3^cdot
下列自由基最不稳定的是( )
A. $(CH_3)_3C^{\cdot}$
B. $(CH_3)_2CH^{\cdot}$
C. $CH_3CH_2^{\cdot}$
D. $CH_3^{\cdot}$
题目解答
答案
D. $CH_3^{\cdot}$
解析
本题考查自由基稳定性的判断。解题思路是根据自由基的结构特点,利用电子效应(主要是超共轭效应)来分析不同自由基的稳定性。超共轭效应是指烷基上的 C - H 键的 σ 电子云与相邻的空 p 轨道发生的电子离域现象,能分散自由基的电子云,使自由基更稳定。一般来说,与自由基中心碳原子相连的烷基越多,超共轭效应越强,自由基越稳定。
下面对每个选项进行分析:
- A选项:$(CH_3)_3C^{\cdot}$ 是叔丁基自由基,中心碳原子连接了 3 个甲基。每个甲基都可以通过超共轭效应将电子云分散到自由基的空 p 轨道上,有 9 个 C - H 键参与超共轭,能有效分散自由基的电子云,使其稳定性较高。
- B选项:$(CH_3)_2CH^{\cdot}$ 是异丙基自由基,中心碳原子连接了 2 个甲基。有 6 个 C - H 键参与超共轭,超共轭效应比叔丁基自由基弱,但比乙基自由基和甲基自由基强,所以稳定性次之。
- C选项:$CH_3CH_2^{\cdot}$ 是乙基自由基,中心碳原子连接了 1 个甲基。只有 3 个 C - H 键参与超共轭,超共轭效应相对较弱,稳定性不如异丙基自由基和叔丁基自由基。
- D选项:$CH_3^{\cdot}$ 是甲基自由基,中心碳原子没有连接烷基,不存在超共轭效应,无法分散自由基的电子云,所以是最不稳定的。