中學(xué)化學(xué)競賽試題資源庫-烷烴-資料下載頁
2025-06-07 13:55本頁面
【正文】 (CH3)4．試對下列現(xiàn)象或結(jié)論做出合理的解釋。（1）當(dāng)個(gè)甲基丙烷與四氯化碳在叔丁基過氧化物[(CH3)3C－O－O－C(CH3)3]引發(fā)劑作用下，于130～140℃反應(yīng)，可得到2－甲基－2－氯丙烷及三氯甲烷。（2）當(dāng)一股四甲基鉛[(CH3)4Pb]蒸氣通過有一處被加熱了的石英管時(shí)，在加熱處附著—層金屬鉛鏡，由管子流出來的氣體經(jīng)分析后主要是乙烷。然后再繼續(xù)通入四甲基鉛，在生成鉛鏡的前方加熱，則發(fā)現(xiàn)在加熱處又產(chǎn)生一新的鉛鏡，而原有的鉛鏡卻慢慢消失。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是柏林大學(xué)Firtz Raneth所做，被認(rèn)為是證明短暫存在的自由基，如甲基的第一個(gè)最有力的證據(jù)，試運(yùn)用自由基反應(yīng)原理對此實(shí)驗(yàn)做出合理解釋。 （1）(CH3)3CF＋SbF5＝(CH3)3C＋SbF6－ 最強(qiáng)的路易斯酸 SbF5中的中心原子有4d空軌道，能接受其它物質(zhì)的孤電子對。 （2）sp2 sp3 （3）大π鍵（離域π鍵） π ①參與成鍵的原子必須處于同一平面，即中心原子只能采取sp或sp2雜化類型；②每個(gè)參與成鍵的原子提供一個(gè)p軌道，若中心原子采取sp雜化時(shí)，有時(shí)也可以提供兩個(gè)p軌道，各產(chǎn)軌道間必須互相平行，以保證這些p軌道最大程度的重疊；③參與成鍵的p軌道所提供的p電子數(shù)目必須小于兩倍的p軌道數(shù)目。．1994年10月12日，瑞典皇家科學(xué)院宣布授予美國南加利福尼亞大學(xué)有機(jī)化學(xué)家喬治安德魯歐拉（GeorgeAndrewOlah）教授1994年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，以表彰他在碳正離子化學(xué)研究方面所作的貢獻(xiàn)。（1）1962年，歐拉和他的同事們把(CH3)3CF溶于過量的SbF5介質(zhì)中，獲得理想的結(jié)果，它們之間反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ，SbF5屬于 類化合物，其理由是 。（2）歐拉對碳正離子的貢獻(xiàn)不僅在于實(shí)驗(yàn)方面，更重要的是他在1972年提出系統(tǒng)的碳正離子新概念。CH3＋、CH5＋兩類碳正離子的結(jié)構(gòu)中，中心碳原子分別采取 、_____雜化方式。試分別畫出它們的結(jié)構(gòu)式。（3）在(C6H5)3C＋碳正離子中，除了σ鍵外，還存在 鍵，它可表示為 ，形成此種鍵型的條件是 。 （1）[]＋ （2）120176。 （3）(CH3)3COH （4）(CH3)2C＝CH2．碳正離子例如，CH3＋，CH5＋，(CH3)3C＋等，是有機(jī)合成的重要中間體。歐拉因在此領(lǐng)域中的卓越研究成就而榮獲1994年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。碳正離子CH5＋可以通過CH3＋在“超強(qiáng)酸”中再獲得一個(gè)H＋而得到，CH5＋失去H2可得到CH3＋。（1）CH3＋是反應(yīng)性很強(qiáng)的正離子，是缺電子的，其電子式是 （2）CH3＋中4個(gè)原子是共平面的，其中三個(gè)鍵角相等，則此鍵角是 （3）(CH3)3C＋在NaOH的水溶液中反應(yīng)將得到電中性的有機(jī)分子，其結(jié)構(gòu)簡式是________（4）(CH3)3C＋去掉H＋后將生成電中性的有機(jī)物，其結(jié)構(gòu)簡式是 （1） []＋ （2）(CH3)3Cl（3）(CH3)2CHCHCH2＋HBr(CH3)2CHCH2CH2Br (CH3)2CHCH2CH2Br＋H2O(CH3)2CHCH2CH2OH＋HBr（4）①120176。 ②(CH3)3COH 不能．自由基又稱游離基，是含有未配對電子的原子、分子或基團(tuán)。大多數(shù)自由基很不穩(wěn)定，只能作為活性中間體瞬間存在，壽命很短，如丁烷受熱分解產(chǎn)生三種活性很高的自由基：活潑自由基可誘發(fā)自由基起加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)。這些反應(yīng)在有機(jī)工業(yè)、石油化工和高分子工業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用。（1）寫出自由基CH3CH2的電子式 ；若CH3CH2失去一個(gè)電子，則稱為碳正離子，該碳正離子的電子式為 。（2)自由基反應(yīng)一般是在光和熱條件下進(jìn)行，如烷烴與氯氣的取代為自由基取代。已知烷烴中碳原子上的氫原子越少，所形成的自由基越穩(wěn)定，試完成下列方程式：CH3－CH3＋Cl2 （主要產(chǎn)物）＋HCl（3）不對稱烯烴在過氧化物存在下，與HBr發(fā)生游離基加成反應(yīng)，其反應(yīng)歷程是：R－CH＝CH2＋Br→R－CH－CH2Br R－CH－CH2Br＋HBr→R－CH２－CH2Br＋Br試分兩步將(CH3)2CHCH＝CH2轉(zhuǎn)變?yōu)?CH3)2CH2CH2CH2OH的反應(yīng)方程式。（4）有機(jī)物中共價(jià)鍵斷裂時(shí)，若成鍵的一對電子平均分給兩個(gè)原子或原子團(tuán)，則形成自由基；若成鍵電子全分給某原子或原子團(tuán)，則形成碳正離子。①已知CH3＋四個(gè)原子共平面，鍵角相等，鍵角應(yīng)是 。②(CH3)3C＋和NaOH水溶液反應(yīng)生成電中性有機(jī)分子，該分子結(jié)構(gòu)簡式 ，此物質(zhì)能否發(fā)生消去反應(yīng) 。 （1） 還可能有的反應(yīng)：還可能有的反應(yīng)： 還可能有的反應(yīng)：（2）丁烷溴化反應(yīng)按鏈?zhǔn)阶杂苫鶛C(jī)理進(jìn)行：①引發(fā)反應(yīng)：②烴自由基的生成： 穩(wěn)定自由基 較不穩(wěn)定自由基③鏈增長反應(yīng)： 主要產(chǎn)物A 副產(chǎn)物B④鏈終止反應(yīng)：．正丁烷在室溫光照下進(jìn)行溴化，主要得到含雜質(zhì)B的物質(zhì)A，在不同條件下用同一種試劑對部分的物質(zhì)A進(jìn)行反應(yīng)，第一種情況下生成烯烴C，C在臭氧氧化和接著被水分解后生成產(chǎn)物D。C進(jìn)行瓦格聶爾反應(yīng)得化合物E。用高碘酸作用于E，也生成物質(zhì)D。在第二種情況下，由物質(zhì)A得化合物F。把化合物A的剩余部分溶于無水乙醚，相應(yīng)地用鎂屑、環(huán)氧乙烷及稀鹽酸作用，將得到的物質(zhì)G提純，將其蒸氣通過加熱的氧化鋁，結(jié)果生成兩種化合物H和I。當(dāng)溴化氫通過H和過氧化二苯甲酸的苯溶液時(shí)，生成兩種產(chǎn)物J和K。（1）試寫出提到的所有反應(yīng)的方程式，指出反應(yīng)條件；（2）試寫出丁烷溴化反應(yīng)的機(jī)理。 CH3CH2CH2CH3CH3CH2CHBrCH3（A）＋CH3CH2CH2CH2Br（B）CH3CH2CHBrCH3CH3CH＝CHCH3（C）CH3CH＝CHCH32CH3CHO（D）CH3CH＝CHCH3（E）2CH3CHO（D）CH3CH2CHBrCH3CH3CH2CH(OH)CH3（F）CH3CH2CHBrCH3（G）（H）＋（I）還可能有的反應(yīng)：（I’）（J）還可能有的反應(yīng)：（J’） （K）還可能有的反應(yīng)：（K’）（2）丁烷漠化反應(yīng)按鏈?zhǔn)阶杂苫鶛C(jī)理進(jìn)行：①引發(fā)反應(yīng)：Br22Br②烴自由基的生成：Br＋CH3CH2CH2CH3→HBr＋CH3CH2CHCH3（穩(wěn)定自由基）Br＋CH3CH2CH2CH3→HBr＋CH3CH2CH2CH2（較不穩(wěn)定自由基）③鏈增長反應(yīng)：Br2＋CH3CH2CHCH3→Br＋CH3CH2CHBrCH3（主要產(chǎn)物A）Br2＋CH3CH2CH2CH2→Br＋CH3CH2CH2CH2Br（副產(chǎn)物B）④鏈終止反應(yīng)：2Br→Br2．正丁烷在室溫光照下進(jìn)行溴化，主要得到含雜質(zhì)B的物質(zhì)A，在不同條件下用同一種試劑對部分的物質(zhì)A進(jìn)行反應(yīng)。第一種情況下生成烯烴C，C在臭氧氧化和接著被水分解后生成產(chǎn)物D。C進(jìn)行瓦格聶爾反應(yīng)得化合物E。用高碘酸作用于E，也生成物質(zhì)D。在第二種情況下，由物質(zhì)A發(fā)生親核取代反應(yīng)得化合物F。把化合物A的剩余部分溶于無水乙醚，相應(yīng)地與鎂屑、環(huán)氧乙烷及稀鹽酸作用，將得到的物質(zhì)G提純，將其蒸氣通過加熱的氧化鋁，結(jié)果生成兩種化合物H和I。當(dāng)溴化氫通過H和過氧化二苯甲酰的苯溶液時(shí)，生成兩種產(chǎn)物J和K。（1）試寫出提到的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式，指出反應(yīng)條件。（2）試寫出丁烷溴化反應(yīng)的機(jī)理。 參考答案（C0）中學(xué)綜合學(xué)科網(wǎng) 第 20 頁 共 20 頁
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