單烯烴精選題及其解

1、單烯烴精選題及其解 1寫出分子式為C5H10的烯烴的所有異構(gòu)體（包括順反異構(gòu)），并用系統(tǒng)命名法命名。 解 （本題用來練習(xí)命名和理解烯烴同分異構(gòu)現(xiàn)象） 1- 戊烯Z-2-戊烯 E-2-戊烯 2-甲基-1-丁烯 3-甲基-1-丁烯 2-甲基-2-丁烯 2寫出下列烯烴結(jié)合一個質(zhì)子后可能生成的兩種碳正離子的結(jié)構(gòu)式，并指出哪一種較為穩(wěn)定？ 解 1） 穩(wěn)定性： 2） 兩種離子都是二級碳正離子，穩(wěn)定性相似 3）穩(wěn)定性： 三級碳正離子 二級碳正離子 3共振理論把烯丙基正離子描述為下面所示結(jié)構(gòu)D和E的雜化體： 正電荷交替分布在1，3兩個碳原子上。下面所示的雜化結(jié)構(gòu)F就包含了D、E兩者的電荷和鍵的特征。（1） 寫

2、出下面所示碳正離子與D、E和F相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。 （2） 該碳原子甚至表現(xiàn)出比叔碳正離子更大的穩(wěn)定性。如何解釋這種現(xiàn)象？（3） 如果該碳正離子同氯負(fù)離子反應(yīng)，預(yù)期將得到什么產(chǎn)物？ 解：(1)與D, E對應(yīng)的結(jié)構(gòu)： 與F對應(yīng)的結(jié)構(gòu)： （2）這是一個烯丙基碳正離子，帶正電荷的碳與碳碳雙鍵形成p-共軛，電荷被分散，因而穩(wěn)定，其穩(wěn)定性與叔碳正離子相近。同時這也是個仲碳正離子，正電荷的碳同時和鄰位的甲基有超共軛效應(yīng)，正電荷被甲基分散。所以該離子表現(xiàn)出比叔碳離子更大的穩(wěn)定性。 （3）帶負(fù)電的氯原子可能加在帶正電的兩個碳上，即C-1和C-3上，生成： 4溴與一些烯烴的加成反應(yīng)速率有以下結(jié)果： 烯烴 相對速率 怎

3、樣解釋這些數(shù)據(jù) ？ 解 從這些數(shù)據(jù)可以看出，雙鍵碳原子上烷基增加，反應(yīng)速率加快，因此反應(yīng)速率與空間效應(yīng)關(guān)系不大，與電子效應(yīng)有關(guān)，烷基有給電子的誘導(dǎo)效應(yīng)和超共軛效應(yīng)，使雙鍵上電子云密度增大，烷基取代越多，反應(yīng)速率越快。當(dāng)雙鍵與苯環(huán)相連時，苯環(huán)通過共軛體系起了推電子效應(yīng)，因此加成速率比乙烯快，當(dāng)雙鍵與溴相連時，溴的拉電子誘導(dǎo)效應(yīng)超過給電子效應(yīng)，總的結(jié)果起了推電子作用，因此加成速率大大降低。 5烯烴與溴在不同介質(zhì)中進行反應(yīng)得如下結(jié)果：上述三個反應(yīng)速率相同。這個結(jié)果說明了烯烴與溴的反應(yīng)過程經(jīng)歷了什么樣的反應(yīng)歷程? 解 反應(yīng)是分兩步進行的。每個反應(yīng)中均有BrCH2CH2Br 產(chǎn)生，說明反應(yīng)的第一步均為B

4、r+與CH2=CH2的加成，又由于三個反應(yīng)速率相同，說明這是決定反應(yīng)速率的第一步；第二步是反應(yīng)體系中各種負(fù)離子進行加成，是快反應(yīng)的一步。 6用反應(yīng)式表示異丁烯與下列試劑的反應(yīng)。（1）Br2/CCl4 （2）KMnO4 5%堿性溶液 （3）濃H2SO4作用后加熱水解 （4）HBr （5）HBr（有過氧化物） （6）H2、Ni 解 （1） （2） （3） （4） （5） （6） 7完成下列反應(yīng)：（1）（2）（3）（4） （5）（6）（7）（8）（9） （10） 解 （1）碘的電負(fù)性比氯小，帶部分正電荷；烯烴中由于甲基的推電子作用，使雙鍵上含氫多的碳原子帶上較多負(fù)電荷，碘進攻該碳原子，生成的產(chǎn)物在電

5、性規(guī)律方面仍符合馬氏規(guī)則。（2） 在過氧化物存在下，與HBr加成，生成反馬氏產(chǎn)物。 （3） 只有過氧化物，無其它親電試劑時，過氧化物作引發(fā)劑，烯烴發(fā)生自由基加聚反應(yīng)，生成加聚物。 （4） 氯原子與碳碳雙鍵相連時，加成產(chǎn)物仍符合馬氏規(guī)則。 （5） 基團（CH3）3N+ 有拉電子的誘導(dǎo)效應(yīng)和拉電子的共軛效應(yīng)，親電加成產(chǎn)物符合反馬氏規(guī)則。 （6） 不對稱烯烴與乙硼烷加成生成三烷基硼烷，然后在堿性溶液中與過氧化氫反應(yīng)生成醇，兩步合在一起總稱硼氫化-氧化反應(yīng)，將烯烴轉(zhuǎn)化為醇，氫與羥基是同面加成，產(chǎn)物方向為反馬氏加成。 （7） 親電試劑為亞硝酰氯，電荷分布情況為 反應(yīng)第一步為+N=O與烯烴生成環(huán)狀正離子，

6、然后負(fù)基Cl- 從背后進攻，生成反式加成產(chǎn)物，從電荷規(guī)律來看，符合馬氏規(guī)律。 （8）有機過酸作環(huán)氧化試劑，與烯烴反應(yīng)生成環(huán)氧化物，Na2CO3用來中和有機酸。在大量酸和水存在下，環(huán)氧化合物進一步發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，得羥基酯，羥基酯可以水解得羥基處于反式的鄰二醇。 （9） 烯烴與KMnO4或OsO4反應(yīng)，先生成環(huán)狀中間體，然后水解生成順式鄰二醇：（10）第一步為烷烴與鹵素在光照條件下發(fā)生自由基取代反應(yīng)，生成2-溴丙烷，第二步為2-溴丙烷在強堿和 醇溶劑中發(fā)生消除反應(yīng)生成烯，第三步為烯烴與HCl通過親電加成生成2-氯丙烷。 8. 寫出乙烯在酸催化下和乙醇進行加成反應(yīng)的歷程 解 乙醇是弱酸，不能直接跟烯烴

7、加成，需有強酸催化，即由強酸提供質(zhì)子H+ 與烯烴生成碳正離子: 9. 環(huán)己烷（bp81）、環(huán)己烯（bp83）很難用蒸餾的方法分離，請設(shè)計一個方案將它們分離。 解 先將二者的混合物與HCl反應(yīng)，環(huán)己烯可與之加成生成一氯代環(huán)己烷，環(huán)己烷不與HCl反應(yīng)。一氯環(huán)己烷的分子極性比環(huán)己烷大，所以沸點要高出許多（142.5）,可以用蒸餾的方法將它與環(huán)己烷分離，然后將分離產(chǎn)物一氯環(huán)己烷強堿的醇溶液中消去HCl，又得環(huán)己烯。 10寫出下列A、B、C、D的構(gòu)造式。（1） A + Zn B + ZnCl2 B + 熱KMnO4 CH3CH2COOH + CO2 + H2O （2） C + HBr(ROOR) D 2

8、D + 2Na CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 解： 11.某烴（C5H10）不與溴水反應(yīng)，但在紫外光的作用下能與溴反應(yīng)生成單一產(chǎn)（C5H9Br）。當(dāng)用堿處理此溴化物時，轉(zhuǎn)變?yōu)闊N（C5H8），經(jīng)臭氧分解生成1，5-戊二醛。寫出有關(guān)的反應(yīng)式。 解 根據(jù)分子式知道該烴不飽和度為1，但又不與溴水反應(yīng)，說明該烴不是烯烴，可能是環(huán)狀化合物；溴代時生成單一化合物，說明該烴的所有氫原子等性，因此可能是環(huán)戊烷。后經(jīng)堿處理成烯，又經(jīng)臭氧分解得產(chǎn)物1，5-戊二醛，證實該烴是環(huán)戊烷。 12.于1克化合物A中加入1.9克溴，恰好使溴完全褪色。A與KMnO4溶液一起回流 在反應(yīng)液中的有機產(chǎn)物為甲丙酮

9、。 寫出化合物A的結(jié)構(gòu)式。 解 1.9克溴相當(dāng)于0.0119mol。假定A為烯烴，1mol烯應(yīng)和1mol溴發(fā)生加成反應(yīng)。由于1克A恰好使1.9克溴褪色，故1克A相當(dāng)于0.0119mol。由此可計算得A的分子量為84,A和KMnO4反應(yīng)得根據(jù)以上事實，可以斷定：產(chǎn)物的羰基應(yīng)由雙鍵氧化產(chǎn)生，產(chǎn)物中所有的C、H都是A的一部分；該部分原子量的和為70，與分子量84相差14, 即CH2，所以A的結(jié)構(gòu)為 該化合物經(jīng)氧化則產(chǎn)生甲丙酮、CO2 和水。 13.有一化合物分子式為C15H24，催化氫化，可吸收4molH2，得 C15H24用臭氧處理，然后用Zn，H2O處理，得： 2分子 ， 1分子 ，1分子 ，1

10、分子 不管其順反異構(gòu)，試寫出該化合物的構(gòu)造式。 解： 14 有一化合物分子式為C8H12，在催化劑作用下可與2mol氫加成，C8H12經(jīng)臭氧化后，用Zn與H2O分解 得一 個二醛: 請推測其構(gòu)造式。 解 根據(jù)分子式可知該化合物的不飽和度為3，只與2mol氫加成，說明有兩個雙鍵，另一個不飽和度可能是環(huán)。 臭氧化還原后得唯一產(chǎn)物，該產(chǎn)物只有4個碳，說明該化合物是一對稱結(jié)構(gòu)。生成羰基的碳原來是碳碳雙鍵上的碳，據(jù)此可推出化合物的構(gòu)造式為： 15說明下列反應(yīng)的結(jié)果（表示14C） 解 該反應(yīng)屬于游離基取代歷程： 按照共振論理論，i，ii，iii，iv結(jié)構(gòu)相似，貢獻等同，各占25%，其相應(yīng)的取代產(chǎn)物（i），（ii），（iii），和（iv）也各占25%，又因為（i）、（ii）相同，所以有： 16解釋下列反應(yīng)中為何主要得到（i），其次是（ii），而僅得少量（iii） 解：該反應(yīng)的反應(yīng)歷程是首先生成二級碳正離子 該離子經(jīng)重排后生成三級碳正離子 后者比前者穩(wěn)定。上述兩個碳正離子分別與水反應(yīng)生成（i）和（ii）。相應(yīng)地，（ii）就比（i）產(chǎn)率高。（iii）需由一級碳正離子才能生成，