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文檔簡介

1、中學(xué)化學(xué)競賽試題資源庫脂環(huán)烴A組 A在光照下與Br2的反應(yīng)可能得到的一元取代物的數(shù)目為A 6 B 5 C 4 D 3 C已知富勒烯可與足量的氟氣加成生成C70F70,可推測其分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳單鍵的數(shù)目為A 30 B 35 C 70 D 105 B某石油中溶于一種被稱為“金剛烷”的烴,它的分子結(jié)構(gòu)如圖,由若干個(gè)六碳環(huán)構(gòu)成的,該分子中的所有碳原子中,其中僅被兩個(gè)環(huán)共用的碳原子有A 4個(gè) B 6個(gè) C 8個(gè) D 10個(gè) D有機(jī)化合物環(huán)丙叉環(huán)丙烷,由于其特殊的電子結(jié)構(gòu)一直受到理論化學(xué)家的注意,右下圖是它的結(jié)構(gòu)示意圖。下列關(guān)于環(huán)丙叉環(huán)丙烷的有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是A 環(huán)丙叉環(huán)丙烷的二氯取代物有4種B 環(huán)丙叉

2、環(huán)丙烷是環(huán)丙烷的同系物C 環(huán)丙叉環(huán)丙烷與環(huán)己二烯互為同分異構(gòu)體D 環(huán)丙叉環(huán)丙烷所有的原子均在同一平面內(nèi) C環(huán)己烷有兩種立體結(jié)構(gòu),船式環(huán)己烷()和椅式環(huán)己烷()。如果環(huán)己烷分子中有兩個(gè)不同碳上的氫原子被氯原子取代,考慮環(huán)己烷的船式和椅式結(jié)構(gòu),應(yīng)有同分異構(gòu)體A 9種 B 6種 C 12種 D 18種 C8H8 某碳?xì)浠衔锸且环N無色的晶體,熔點(diǎn)為130131,結(jié)構(gòu)分析表明在此化合物中有8個(gè)碳原子;每個(gè)碳原子都以3個(gè)鍵長相等的單鍵分別跟其它3個(gè)碳原子相連;只有一種碳碳碳鍵角。則此化合物的分子式是 ,它的結(jié)構(gòu)式是 。(只要寫出碳的骨架,不需要寫出C、H的元素符號(hào)) 4種籃烷的立體結(jié)構(gòu)如右圖,當(dāng)它發(fā)生一

3、氯取代時(shí),取代位置有幾種? ()順1,2二甲基環(huán)丙烷,或(1R,2S)1,2二甲基環(huán)丙烷某分子式為C5H10的化合物中,存在著分子內(nèi)張力,從核磁共振譜中可知,分子內(nèi)有三類不同化學(xué)環(huán)境的碳原子和四類不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,它可以發(fā)生加成反應(yīng),此化合物的結(jié)構(gòu)式為 (注意立體構(gòu)型),它的命名為(用系統(tǒng)法命名) 。 (1)CH C4H4(2)(CH3)2CHCHBr2 CH3CH(CH2Br)2 (CH3)2CBrCH2Br(3)C8H12有機(jī)物A可視為是烴B分子中的所有氫原子被烴C分子中最簡單的烴基取代而得的。且已知:A遇Br2的CCl4溶液不褪色,其一氯代物只有一種。一定量的B完全燃燒,產(chǎn)物中n(C

4、O2)n(H2O)2l,且26M(B)78。烴C為飽和鏈烴,通常情況下呈氣態(tài),其同分異構(gòu)體不超過2種,而二溴代物有3種。試回答下列問題:(1)烴B的最簡式為 ,分子式為 。(2)烴C的3種二溴代物的結(jié)構(gòu)簡式為: , , 。(3)A的分子式為 。 (1)長度 109米 (2)球棍模型 (3)碳 3021世紀(jì)的新領(lǐng)域,納米技術(shù)正日益受到各國科學(xué)家的關(guān)注,今年,美國總統(tǒng)克林頓宣布了國家納米技術(shù)倡議,并將在2001年財(cái)政年度增加科技支出26億美元,其中5億給NNI。請(qǐng)根據(jù)圖回答下列問題:(1)納米是 單位,l納米等于 米。納米科學(xué)與技術(shù)是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。(2)世界上

5、最小的馬達(dá),只有千萬分之一個(gè)蚊子那么大。如圖所示,這種分子馬達(dá)將來可用于消除體內(nèi)垃圾。該圖是這種馬達(dá)分子的 。(3)寫出該分子中含有數(shù)目最多的原子是 元素的原子,有 個(gè)。B組 C某有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式可以簡單表示為。則下列與X互為同分異構(gòu)體的是A B C D A、C盆烯是近年合成的一種有機(jī)物,它的分子結(jié)構(gòu)可用右圖所示的結(jié)構(gòu)式表示(其中碳、氫原子均已略去)。下面關(guān)于盆烯的說法錯(cuò)誤的是A 盆烯的分子中所有碳原子共一平面B 盆烯是苯的一種同分異構(gòu)體C 盆烯是乙烯的一種同系物D 盆烯可以在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng) A1,2,3一三苯基環(huán)丙烷的3個(gè)苯基可以分布在環(huán)丙烷環(huán)平面的上下,因此有如下兩個(gè)異構(gòu)體:是苯

6、基,環(huán)用健表示,C、H原子都未畫出據(jù)此,可判斷1,2,3,4,5一五氯環(huán)戊烷(假定5個(gè)碳原子處于同一平面上)的異構(gòu)體數(shù)目有A 4 B 5 C 6 D 7 D只含飽和碳原子的C5H10有幾個(gè)異構(gòu)體(包括立體異構(gòu))?A 4個(gè) B 5個(gè) C 6個(gè) D 7個(gè) E 8個(gè) C金剛烷(C10H16)是一種重要的脂肪烷烴,其結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱,如圖右所示。金剛烷能與鹵素發(fā)生取代反應(yīng),其中一氯一溴金剛烷(C10H14ClBr)的同分異構(gòu)體數(shù)目是A 4種 B 6種 C 8種 D 10種 A下圖中的碳正離子中,哪一個(gè)最穩(wěn)定? A B C C6H6 不存在 已知某碳?xì)浠衔顰的分子中:有6個(gè)碳原子 每個(gè)碳原子都以3個(gè)鍵長近

7、似相等的單鍵分別跟其它3個(gè)碳原子相連,形成2個(gè)90°的碳碳碳和1個(gè)60°的碳碳碳鍵角。根據(jù)以上事實(shí)回答:A的分子式是 ;分子中 (填“存在”或“不存在”)碳碳雙鍵;A的結(jié)構(gòu)可表示為 (只要求寫出碳架,不需要寫出碳?xì)湓拥姆?hào))。 2xy/2 C24H44 140脂肪烴(CxHy)分子中碳碳原子間共用電子對(duì)數(shù)為 (用X、Y代數(shù)式表示),若某脂肪烴分子中碳碳原子間的共用電子對(duì)數(shù)為26,且分子中含有一個(gè)雙鍵一個(gè)叁鍵,則它的化學(xué)式為 。若將Cx看作烴完全失去氫原子后的產(chǎn)物,則球碳C70中的碳碳原子間的共用電子對(duì)數(shù)為 。 BrCH2CH2CH2Br鹵代烴能發(fā)生下列反應(yīng):2CH3CH2

8、Br2NaCH3CH2CH2CH32NaBr請(qǐng)寫出能用哪種化合物合成環(huán)丙烷。 18種利用某些有機(jī)物的同分異構(gòu)體間的轉(zhuǎn)化可用來貯存熱能,如原降冰片二烯(NBD)經(jīng)太陽光照射轉(zhuǎn)化成四環(huán)烷(Q)的反應(yīng):NBD和Q的二氯取代物共有 種。 (1)C10H12 (2)4種 (3)19種籃烷分子的結(jié)構(gòu)簡式如右圖所示,試回答:(1)寫出籃烷分子的化學(xué)式 (2)籃烷分子的一氯取代物的種數(shù)為 (3)籃烷分子的二氯取代物的種數(shù)為 環(huán)丁烷 1,3環(huán)戊二烯 4甲基環(huán)己烯 環(huán)己醇在括號(hào)內(nèi)填入相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)名稱。(環(huán)丙烯);(環(huán)丙烯);( )( );( );( ) (1)產(chǎn)物之一是環(huán)辛炔。盡管這里所形成的炔鍵傾向于呈直線狀

9、而造成較大的張力,但因環(huán)較大,此產(chǎn)物仍能被分離出來。(2)環(huán)太小,張力過大,不能生成環(huán)丁炔。下列哪個(gè)反應(yīng)有可能生成環(huán)炔烴?說明理由。(1) (2) ClCH2CHCHCH2Cl HOCH2CHCHCH2OH HOCH2CH2CH2CH2OH 將產(chǎn)物填入下列方框內(nèi): A: B: C:化合物A的分子式為C10H16,在催化氫化時(shí)可吸收1mol的氫氣得B,B也可以由某芳環(huán)徹底氫化得到。A經(jīng)臭氧氧化后中性水解只得到C,分子式為C10H16O2,C不能與土倫試劑(Ag/NH3溶液)反應(yīng)。請(qǐng)寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式。 CH3CHCH2 ClCH2CHCH2 CH3CHBrCH2Br兩種含碳量為85.7%的

10、烴A、B,當(dāng)與Cl2作用時(shí)生成含氯46.4%的氯化物A1、B1;而與Br2作用時(shí),生成含溴79.2%的溴化物A2、B2。寫出A、A1、A2、B、B1、B2的結(jié)構(gòu)簡式。 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(diǎn)要高出許多(14.5),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)己烷在強(qiáng)堿的醇溶液中消去HCl,得環(huán)己烯。環(huán)己烷(bp81)、環(huán)己烯(bp83)很難用蒸餾的方法分離,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案將它們分離。 原來兩種碳?xì)浠衔锓謩e為丙烯和環(huán)丙烷,結(jié)構(gòu)式為:CH3CHCH2 烴與氯反應(yīng),在光照或加熱下進(jìn)行:

11、溴與烯烴雙鍵的加成,在常溫和暗處進(jìn)行:在同樣條件下,溴能使環(huán)丙烷開環(huán):兩種含碳量為85.7的碳?xì)浠衔?,?dāng)與氯作用時(shí)生成含氯46.4的氯化物,而與溴作用時(shí),生成含溴量79.2的溴化物。試推斷原來兩種碳?xì)浠衔锏慕Y(jié)構(gòu)式,寫出化學(xué)反應(yīng)式。說明與鹵素進(jìn)行反應(yīng)的條件是否相同? (1)2,2,4三甲基戊烷;B;(2)8種: (3)有機(jī)分子的構(gòu)造式中,四價(jià)的碳原子以一個(gè)、二個(gè)、三個(gè)或四個(gè)單鍵分別連接一個(gè)、二個(gè)、三個(gè)或四個(gè)其它碳原子時(shí),被分別稱為伯、仲、叔或季碳原子(也可以分別稱為第一、第二、第三或第四碳原子),例如化合物A中有5個(gè)伯碳原子,仲、叔、季碳原子各1個(gè)。A請(qǐng)回答以下問題:(1)化合物A是汽油燃燒

12、品質(zhì)抗震性能的參照物,它的學(xué)名是 。它的沸點(diǎn)比正辛烷的 (填寫下列選項(xiàng)的字母)A 高;B 低;C 相等;D 不能肯定。(2)用6個(gè)叔碳原子和6個(gè)伯碳原子(其余為氫原子)建造飽和烴的構(gòu)造式可能的形式有 種(不考慮順反異構(gòu)和光學(xué)異構(gòu))。請(qǐng)盡列之。(3)只用8個(gè)叔碳原子(其余的為氫原子)建造一個(gè)不含烯、炔鍵的烴的結(jié)構(gòu)式。 (1)(2)化學(xué)的核心是發(fā)現(xiàn)與合成新物質(zhì)。1965年舒爾茨曾設(shè)計(jì)過一種烷烴分子,到1981年,伊頓合成了它。這種分子結(jié)構(gòu)里有10個(gè)碳原子,它們無結(jié)構(gòu)上的差別,各以兩種不同的鍵角與其他碳原子相連。(1)試推出這種分子的立體結(jié)構(gòu)簡式。(2)這種分子是舒爾茨設(shè)計(jì)的一個(gè)同系物的一員。試推出

13、該同系物中與該化合物最相鄰的另外的4個(gè)成員的立體結(jié)構(gòu)簡式。 (1)(2);(3)若碳原子數(shù)很大,則該圖形應(yīng)為圓柱體:化學(xué)的核心是發(fā)現(xiàn)與合成新物質(zhì)。1965年舒爾茨曾設(shè)計(jì)過一種烷烴分子,到1981年,伊頓合成了它。這種分子結(jié)構(gòu)里有10個(gè)碳原子,它們無結(jié)構(gòu)上的差別,各以兩種不同鍵角與其他碳原子相連。(1)試畫出這種分子的立體結(jié)構(gòu)簡式。(2)這種分子是舒爾茨設(shè)計(jì)的一個(gè)同系列的一員。試畫出該同系列中與該化合物最相鄰的另外4個(gè)成員的立體結(jié)構(gòu)簡式。(3)若這種烷烴分子的碳原子數(shù)目很大,請(qǐng)畫出該烷烴分子的結(jié)構(gòu)。 FeC10H10某化合物的化學(xué)式可表示為FeCxHy(x、y均為正整數(shù)),為確定x和y的值,取質(zhì)

14、量為1.860g的該化合物進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn):將1.860g該有機(jī)物在足量的氧氣中充分燃燒,然后用過量的澄清石灰水吸收生成的氣體,得到白色沉淀10.0g。在燃燒后的紅棕色殘?jiān)屑尤?.1mol/L硫酸200mL,殘?jiān)耆芙?,再向所得溶液逐滴加?.1mol/L氫氧化鈉溶液至100mL時(shí),剛好中和過量的硫酸。試通過計(jì)算確定該化合物的化學(xué)式。 (1)C5H4 (2)1999年合成了一種新化合物,本題用X為代號(hào)。用現(xiàn)代物理方法測得X的相對(duì)分子質(zhì)量為64;X含碳93.8%,含氫6.2%;X分子中有3種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子和4種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子;X分子中同時(shí)存在CC、CC和CC三種鍵,并發(fā)現(xiàn)其CC鍵比

15、尋常的CC短。(1)X的分子式是_ (2)請(qǐng)畫出X的可能結(jié)構(gòu)。 最近報(bào)道在100的低溫下合成了化合物X,元素分析得出其分子式為C5H4,紅外光譜和核磁共振表明其分子中的氫原子的化學(xué)環(huán)境沒有區(qū)別,而碳的化學(xué)環(huán)境卻有2種,而且,分子中既有CC單鍵,又有CC雙鍵。溫度升高將迅速分解。X的結(jié)構(gòu)式是: (1)A的結(jié)構(gòu)簡式 B的結(jié)構(gòu)簡式(2)結(jié)構(gòu)簡式 與HCl反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式 化合物A和 B的元素分析數(shù)據(jù)均為C 85.71%,H 14.29%。質(zhì)譜數(shù)據(jù)表明A和B的相對(duì)分子質(zhì)量均為84。室溫下A和B均能使溴水褪色,但均不能使高錳酸鉀溶液褪色。A與HCl反應(yīng)得2,3二甲基2氯丁烷,A催化加氫得2,3二甲基丁

16、烷;B與HCl反應(yīng)得2甲基3氯戊烷,B催化加氫得2,3二甲基丁烷。(1)寫出A和B的結(jié)構(gòu)簡式。(2)寫出所有與A、B具有相同碳環(huán)骨架的同分異構(gòu)體,并寫出其中一種異構(gòu)體與HCl反應(yīng)的產(chǎn)物。 (1)C4H4;(2);(3)C20H36;科學(xué)家于1978年制得一物質(zhì)A,A可看作是烴B的所有氫原子被烴C的一價(jià)基(即失去一個(gè)氫原子后剩余的部分)取代而得。A遇Br2的CCI4溶液不褪色;A中氫原子被一個(gè)氯原子取代只得一種物質(zhì)。一定量的C完全燃燒所得的H2O和CO2的物質(zhì)的量之比為1.251,C的異構(gòu)體不超過3種,而C的二溴代物為3種。一定量的B完全燃燒生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為21,B的相對(duì)分子

17、質(zhì)量大于26,小于78。試回答下列問題:(1)B的化學(xué)式為_。(2)寫出C的三種二溴代物的結(jié)構(gòu)簡式:_、_、_;(3)A的化學(xué)式為_。A的結(jié)構(gòu)簡式為_。 (1)C8H8 、(2)B: C:CHCH2某有機(jī)物A,碳含量為92.2%,性質(zhì)非?;顫?;核磁共振表明,分子A中存在兩類氫,其個(gè)數(shù)比為11;1mol A能與2mol Br2發(fā)生加成反應(yīng),所得產(chǎn)物的溴含量為75.4%。(1)A的化學(xué)式是 ,可能存在的2種結(jié)構(gòu)簡式是:(2)A有2種典型的同分異構(gòu)體B、C和D,按要求寫出結(jié)構(gòu)簡式:B(核磁共振表明分子中只存在一類氫)C(只與等mol的Br2發(fā)生加成反應(yīng))C組 為下列反應(yīng)提出合理機(jī)理: 該反應(yīng)屬于游離

18、基取代歷程:HBr(少)Br2BrBr·按照共振論理論,結(jié)構(gòu)相似,貢獻(xiàn)等同,各占25,其相應(yīng)的取代產(chǎn)物(),(),()和()也各占25,又因?yàn)椋ǎǎ┫嗤?,所以有:說明下列反應(yīng)的結(jié)果(表示14C)50 25 25 (1)1,2,4三甲基環(huán)己烷 (2)1,l二甲基3異丙基環(huán)戊烷(3)2甲基1乙基3碘環(huán)乙烷 (4)二環(huán)4,1,0庚烷(5)二環(huán)3,2,0庚烷 (6)螺3,4辛烷 (7)4甲基螺2,4庚烷(8)6甲基3溴二環(huán)3,2,0庚烷 (9)2,7,7三甲基二環(huán)2,2,1庚烷用系統(tǒng)命名法命名下列化合物。(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (1)反1甲

19、基4異丙基環(huán)己烷 (2)反1,2二甲基環(huán)丙烷(3)r1,反2,順3三甲基環(huán)己烷 (4)6甲基螺34辛烷(5)2,7,7三甲基二環(huán)221康烷 (6)二環(huán)220己烷用系統(tǒng)命名法命名下列化合物:(1) (2) (3)(4) (5) (6) (1)不存在。反式環(huán)己烯的張力過大,只有當(dāng)成環(huán)原子數(shù)擴(kuò)大到八或以上時(shí)才能形成穩(wěn)定的反式環(huán)烯烴?;衔铮?)便能形成穩(wěn)定的環(huán)烯烴。(2)不存在。三鍵要求四個(gè)碳原子保持直線型,這樣的單元是不能只用兩個(gè)碳去連接成環(huán)的;但可以用四個(gè)或以上的碳原子去連接成穩(wěn)定的環(huán)炔烴。如(7)。(4)不存在。sp2雜化碳原子要求和它相連的三個(gè)原子具有同處一個(gè)平面的結(jié)構(gòu),這樣的橋頭碳原子不可

20、能是對(duì)雜化態(tài)的。(5)是穩(wěn)定的。因?yàn)橄┨荚幽苋菀椎厥褂胹p2雜化態(tài)成鍵。(6)是穩(wěn)定的。因?yàn)槁萏荚涌捎胹p3雜化態(tài)成鍵。下列化合物有可能存在嗎?(1) (2) (3) (4)(5) (6) (7) (1) (2)(可有順反式異構(gòu)) (3) (4)寫出符合下列名稱的化合物的結(jié)構(gòu)式。(1)乙基環(huán)丙烷; (2)1,2二甲基環(huán)丙烷;(3)1,4一二甲基二環(huán)2,2,2辛烷; (4)螺2,5辛烷。 二環(huán)化合物有二個(gè)不飽和度,通式為CnH2n2;三環(huán)化合物有三個(gè)不飽和皮,通式為CnH2n4試推出橋環(huán)烴中二環(huán)和三環(huán)化合物的通式。 (1) (2) (3)(4) (5)畫出下列各二元取代環(huán)己烷最穩(wěn)定的構(gòu)象:(

21、1)順1氯2溴環(huán)己烷 (2)反1氯4碘環(huán)己烷(3)順1,3二羥基環(huán)己烷 (4)順1甲基4叔丁基環(huán)己烷(5)反1,3二羥基環(huán)己烷 CH3CH2CH2OSO3H CH3CH2CH2Br BrCH2CHCH2Br CH3CH2CH3完成下列反應(yīng): (1)A: B: C: D:(2)(3)(4)(5)(6)A: B:(7)完成下列反應(yīng)式:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 通入亞銅氨溶液,能生成紅棕色沉淀的是CHCCH2CH2CH3,其余三種中,能使酸性KMnO4溶液褪色的是CHCHCH2CH3,余下兩種中,能使溴的四氯化碳溶液褪色的是用簡單的方法鑒別下列化合物。(1)CH2CHCH2CH3

22、(2)CHCCH2CH2CH3(3) (4)CH3(CH2)3CH3 (1)在室溫下,先向三種化合物中分別加入溴的四氯化碳溶液,不能使溴的紅棕色褪去者為環(huán)戊烷。在余下的兩種化合物中分別加入高錳酸鉀稀溶液,1戊烯使高錳酸鉀溶液脫色,而1,2一二甲基環(huán)丙烷無此反應(yīng)。(2)環(huán)丙烷能使溴一四氯化碳溶液的紅棕色褪去。用簡單的化學(xué)方法區(qū)別下列各組化合物:(1)分子式為C5H10的異構(gòu)體1戊烯、1,2二甲基環(huán)丙烷、環(huán)戊烷(2)丙烷和環(huán)丙烷 有機(jī)化合物中能產(chǎn)生張力的因素有:非鍵作用,鍵長的變化,鍵角的變化和扭轉(zhuǎn)角的變化。(1)分子中兩個(gè)非鍵連的原子和原子團(tuán)由于幾何的原因互相靠近,當(dāng)它們之間的距離小于兩者的范德

23、華半徑之和時(shí),這兩個(gè)原子和原子團(tuán)就強(qiáng)烈地互相排斥,由此引起張力,使體系能量升高。(2)用化學(xué)鍵連接的兩個(gè)原子核之間的距離等于平衡鍵長時(shí),能量最低,分子中由于幾何的原因,必須使某一鍵伸長或縮短,產(chǎn)生張力,使體系能量升高。(3)分子中由于幾何的原因要使鍵角的大小偏離平衡值,引起體系能量升高。(4)分子中由于扭轉(zhuǎn)角的變化會(huì)引起張力,體系能量升高。簡述有機(jī)化合物中產(chǎn)生張力的因素。 (1)燃燒熱是指分子完全燃燒時(shí)放出的能量,它的大小反映出分子內(nèi)能的高低。順1,2二甲基環(huán)己烷和反1,2二甲基環(huán)己烷互為同分異構(gòu)體,順1,2二甲基環(huán)己烷的燃燒熱比反1,2二甲基環(huán)已烷大,說明順1,2二甲基環(huán)己烷的內(nèi)能大,較反1

24、,2二甲基環(huán)己烷不穩(wěn)定。這歸因于順1,2二甲基環(huán)己烷的優(yōu)勢構(gòu)象中,必有一個(gè)甲基處于a鍵;而反1,2二甲基環(huán)乙烷優(yōu)勢構(gòu)象中,兩個(gè)甲基都處于e鍵,此構(gòu)象更穩(wěn)定。(2)物質(zhì)越不穩(wěn)定,每個(gè)結(jié)構(gòu)單元的燃燒熱愈大。環(huán)丙烷的環(huán)張力最大,故燃燒熱最高;環(huán)丁烷采取非平面的構(gòu)象,張力有所減小,燃燒熱次于環(huán)丙烷。其他環(huán)烷烴基本上是無張力環(huán),故燃燒熱與烷烴接近。(3)不矛盾。用分子內(nèi)環(huán)化作用以合成環(huán)烷烴的方法,其相對(duì)的容易程度取決于環(huán)的穩(wěn)定性和使碳鏈兩端靠近以生成碳碳鍵的概率。對(duì)最小的環(huán)來說,這種概率最大,但隨著環(huán)的變大而減小。環(huán)丙烷之容易合成說明有利的概率因子起主要作用。對(duì)于大于6個(gè)碳的環(huán)來說,高度不利的概率因子起

25、主要作用。(4)環(huán)的閉合要求鏈的兩端能夠接近以成鍵。要合成的環(huán)越大,所涉的鏈愈長,兩端接近的可能性就愈小。這時(shí),一個(gè)鏈的端部碰到別的鏈的端部而形成長鏈的可能性相對(duì)地增加。在高度稀釋的溶液中反應(yīng)時(shí),分子之間的碰撞概率減小,分子內(nèi)的閉環(huán)反應(yīng)雖然較慢,但為主要反應(yīng)?;卮鹣铝袉栴}:(1)順1,2二甲基環(huán)己烷和反1,2二甲基環(huán)己烷的燃燒熱分別為5226.4和5220.1kJ/mol。試回答哪一個(gè)化合物更穩(wěn)定?并說明理由。(2)在烷烴和環(huán)己烷或更大的環(huán)烷烴中,每個(gè)亞甲基單位的燃燒熱約為658kJ/mol。對(duì)于環(huán)丙烷和環(huán)丁烷來說,這個(gè)值分別為697.1kJ/mol和686.2kJ/mol。解釋這些值的差別。

26、(3)多于6個(gè)碳原子的環(huán)烷烴難于用分子內(nèi)成環(huán)反應(yīng)來合成,然而它們卻是穩(wěn)定的。另一方面,環(huán)丙烷類是用這種方法合成的,然而它們卻是最不穩(wěn)定的環(huán)烷烴。這些事實(shí)是否矛盾?說明理由。(4)利用分子內(nèi)的取代反應(yīng)以合成六個(gè)碳原子以上的環(huán)是在極稀的濃度下才有效,為什么? 反1,2二甲基環(huán)己烷中兩甲基均在e鍵上的構(gòu)象穩(wěn)定。而反1,2二溴環(huán)己烷(或反1,2一二氯環(huán)己烷)中二鹵原子在e鍵上時(shí),由于帶部分負(fù)電荷的鹵原子之間的相互排斥作用,使之穩(wěn)定性降低,相應(yīng)的二個(gè)鹵原子在a鍵上的份額增加,而在極性溶劑中則由于極性溶劑分子對(duì)帶部分負(fù)電荷的鹵原子的作用,使相互之間的排斥力減小,所以隨溶劑極性的增加,二個(gè)鹵原子占e鍵的份額

27、增加。反1,2二甲基環(huán)己烷中大約以90的二平伏鍵(e,e)構(gòu)象存在,而反1,2二溴環(huán)己烷(或反1,2二氯環(huán)己烷)中卻以等量的二平伏鍵(e,e)和二直立鍵(a,a)構(gòu)象存在,且二直立鍵構(gòu)象的數(shù)量隨溶劑極性的增加而減少,試說明反1,2二甲基環(huán)己烷與反1,2二溴環(huán)己烷之間這種差別的原因。 (1)反式取代基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)象為ee型;順式取代基為ea型。對(duì)于反1甲基4溴環(huán)己烷,由一取代環(huán)己烷e,a鍵平衡的自由能可知,甲基呈e鍵的優(yōu)先性比溴大得多,但還是有相當(dāng)數(shù)量的溴可處于e鍵。因此,不可用這樣構(gòu)象不固定的化合物來比較e,a鍵Br的相對(duì)反應(yīng)速度。(2)大體積的叔丁基只能在e鍵。反式異構(gòu)體的所有分子的取代基溴和叔丁基處于e鍵;順式異構(gòu)體中,由于叔丁基只能處于e鍵,可把溴凍結(jié)在a鍵上,阻止了構(gòu)象的互相轉(zhuǎn)變。因此,用該組化合物比較

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