CH3CH3HHHH(4)
CH3ClH3CCH3CH3Cl (5)
CH3H (6)
CCl(CH3)2CH3HCH3
解:⑴、⑵、⑶、⑷、⑸是同一化合物:2,3-二甲基-2-氯丁烷;
⑹是另一种化合物:2,2-二甲基-3-氯丁烷。 (七) 如果将船型和椅型均考虑在环己烷的构象中,试问甲基环己烷有几个构象异构体?其中哪一个最稳定?哪一个最不稳定?为什么?
解:按照题意,甲基环己烷共有6个构象异构体:
CH3CH3HCH3H
(B)
(C)
CH3
(A)
HCH3H
(D)
H
CH3
(E) (F)
其中最稳定的是(A)。因为(A)为椅式构象,且甲基在e键取代,使所有原子或原子团都处于交叉式构象;
最不稳定的是(C)。除了船底碳之间具有重叠式构象外,两个船头碳上的甲基与氢也具有较大的非键张力。
(八) 不参阅物理常数表,试推测下列化合物沸点高低的一般顺序。
(1) (A) 正庚烷 (B) 正己烷 (C) 2-甲基戊烷 (D) 2,2-二甲基丁烷 (E) 正癸烷 解:沸点由高到低的顺序是:
正癸烷>正庚烷>正己烷>2-甲基戊烷>2,2-二甲基丁烷 (2) (A) 丙烷 (B) 环丙烷 (C) 正丁烷 (D) 环丁烷 (E) 环戊烷 (F) 环己烷
(G) 正己烷 (H) 正戊烷 解:沸点由高到低的顺序是:
F>G>E>H>D>C>B>A
(3) (A) 甲基环戊烷 (B) 甲基环己烷 (C) 环己烷 (D) 环庚烷
解:沸点由高到低的顺序是:D>B>C>A
(九) 已知烷烃的分子式为C5H12,根据氯化反应产物的不同,试推测各烷烃的构造,并写出其构造式。
(1)一元氯代产物只能有一种 (2)一元氯代产物可以有三种
(3)一元氯代产物可以有四种 (4)二元氯代产物只可能有两种
CH3解:(1)
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CCH3CH3 (2)
CH3(3)
CH3CHCH2CH3CH3 (4) CH3CCH3 CH3(十) 已知环烷烃的分子式为C5H10,根据氯化反应产物的不同,试推测各环烷烃的构造式。
(1) 一元氯代产物只有一种 (2) 一元氯代
产物可以有三种 解: (1)
CH3CH3
(2)
(十一) 等物质的量的乙烷和新戊烷的混合物与少量的氯反应,得到的乙基氯和新戊基氯的摩尔比是1∶2.3。试比较乙烷和新戊烷中伯氢的相当活性。
解:设乙烷中伯氢的活性为1,新戊烷中伯氢的活性为x,则有:
x?1.15
∴ 新戊烷中伯氢的活性是乙烷中伯氢活性的1.15倍。 (十二) 在光照下,2,2,4-三甲基戊烷分别与氯和溴进行一取代反应,其最多的一取代物分别是哪一种?通过这一结果说明什么问题?并根据这一结果预测异丁烷一氟代的主要产物。
CH3CH312.3?612x
解:2,2,4-三甲基戊烷的构造式为:CH3CCH2CHCH3
CH3CH3CH3氯代时最多的一氯代物为BrCH2CCH2CHCH3;溴代时最多
CH3CH3CH3的一溴代物为CH3CCH2CCH3
CH3Br这一结果说明自由基溴代的选择性高于氯代。即溴代时,产物主要取决于氢原子的活性;而氯代时,既与氢原子的活性有关,也与各种氢原子的个数有关。
根据这一结果预测,异丁烷一氟代的主要产物为:FCH2CH2CH3
(十三) 将下列的自由基按稳定性大小排列成序。
⑴ CH3 ⑵ CH3CHCH2CH2 ⑶ CH3CCH2CH3 ⑷
CH3CH3CHCHCH3 CH3CH3解:自由基的稳定性顺序为:⑶>⑷>⑵>⑴
(十四) 在光照下,甲基环戊烷与溴发生一溴化反应,写出一溴代的主要产物及其反应机理。 解
CH3+ Br2h?BrCH3主要产物:
Br+BrCH3+CH3+CH2Br
反应机理:
引发: Br2增长:
h?2 Br
CH3+BrCH3
+BrBrCH3+ Br2CH3BrCH3 Br2
… …
终止:
CH3+BrBr+Br
CH3CH32CH3
(十五) 在光照下,烷烃与二氧化硫和氯气反应,烷烃分子中的氢原子被氯磺酰基取代,生成烷基磺酰氯:
RH + SO2 + Cl2光常 温RSO2Cl + HCl
此反应称为氯磺酰化反应,亦称Reed反应。工业上常用此反应由高级烷烃生产烷基磺酰氯和烷基磺酸钠(R-SO2ONa)(它们都是合成洗涤剂的原料)。此反应与烷烃氯化反应相似,也是按自由基取代机理进行的。试参考烷烃卤化的反应机理,写出烷烃(用R-H表示)氯磺酰化的反应机理。
光解:引发:Cl22 Cl
R + HCl 增长:RH + ClR + SO2RSO2 RSO2 + Cl2RSO2Cl + Cl
… …
RSO2Cl 终止:RSO2 + ClRCl R + ClCl2 Cl + ClR + RRR
… …