12-9
2-甲基丁烷在300OC氯化,生成四种异构体,它们的相对含量如下式所示:
上述实验结果与自由基的稳定性3O>2O>1O是否矛盾?计算1OH、2OH、3OH的反应活性比,对这种活性比你如何解释?
解
2-甲基丁烷分子中有9个1OH ,两个2OH,1个3OH。不同氢的反应活性比为:
烷烃在室温氯化时1OH、2OH、3OH的反应活性比为1:4:5.1,温度升高,活性比值逐渐接近,表明反应温度升高,反应的选择性降低。
12-10
预测下列反应的主要产物:
解
12-11
完成下列反应,写出主要产物(反应物摩尔比为1:1)
解
12-12
1-辛烯用NBS在过氧化苯甲酰引发下在CCl4中反应,产物为:17%3-溴-1-辛烯、44%反-1-溴-2-辛烯和39%顺-1-溴-2-辛烯。解释得到这三种产物的原因,写出反应过程。
解
NBS与反应体系中微量的HBr作用,生成少量的Br2
过氧化苯甲酰分解产生,与Br2反应生成Br·
Br·与1-辛烯反应:
17% 44% 39%
当自由基CH3(CH2)4CH=CHCH2·与Br2反应,其中双键可以是顺型或反型,以反型为主。
12-13
用反应式写出戊烷热裂的产物。
解
烷烃的蒸汽在高温及没有氧的条件下发生C-C键和C-H键断裂的反应称为热裂反应。反应也是自由基反应,烷烃在800~1100OC热裂,主要产物是乙烯,其次是丙烯、丁烯、丁二烯和氢等。
12-14
自由基取代反应,X=Br,回答如下问题:
1.画出溴自由基和甲基环戊烷反应的位能曲线图,标明反应物、中间体、生成物、过渡态的结构,哪步是反应的定速步骤?
2.位能曲线图上的三个数字表示的是什么?
解
1.反应物、中间体、生成物、过渡态的结构都已标明在位能曲线图。活化能Ea1大于Ea2,溴自由基向甲基环戊烷夺取氢一步是反应的定速步骤。
2.溴自由基向甲基环戊烷夺取氢反应是吸热反应,+23kJ/mol是这步的反应热,烷基自由基和溴反应生成1-溴-1-甲基环戊烷的反应是放热反应,-87.8kJ/mol是这步的反应热,-64.8kJ/mol是两步反应的反应热。
12-15
顺-4-溴叔丁基环己烷发生溴代反应,不仅反应速度明显的快,而且立体专一的生成反,顺-3,4-二溴叔丁基环己烷,为什么?
解
许多实验证明,在烷烃的溴代自由基反应中,也存在与饱和碳原子上的亲核取代反应相似的邻基参与作用,而且这种作用只发生在与原有溴原子相邻的碳原子上。氯代反应没有邻基参与作用。
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