题目
下列羰基化合物与亲核试剂(如 HCN)发生亲核加成反应时,反应速度最慢的是:A. 甲醛B. 乙醛C. 丙酮D. 苯乙酮
下列羰基化合物与亲核试剂(如 HCN)发生亲核加成反应时,反应速度最慢的是:
A. 甲醛
B. 乙醛
C. 丙酮
D. 苯乙酮
题目解答
答案
D. 苯乙酮
解析
本题考查羰基化合物亲核加成反应的活性比较,解题思路是根据影响羰基化合物亲核加成反应活性的因素来判断各选项化合物的反应速度。
影响羰基化合物亲核加成反应活性的因素主要有两个:
- 电子效应:羰基碳原子的正电性越强,越容易受到亲核试剂的进攻,反应活性越高。吸电子基团会使羰基碳原子的正电性增强,反应活性提高;给电子基团会使羰基碳原子的正电性减弱,反应活性降低。
- 空间效应:羰基周围的空间位阻越小,亲核试剂越容易接近羰基碳原子,反应活性越高。
下面对各选项进行分析:
- A. 甲醛($HCHO$):甲醛分子中羰基只连接了两个氢原子,氢原子的体积很小,空间位阻极小;同时氢原子对羰基碳原子的电子效应影响很小,羰基碳原子的正电性相对较高,所以甲醛的亲核加成反应活性很高。
- B. 乙醛($CH_3CHO$):乙醛分子中羰基一端连接甲基($-CH_3$),另一端连接氢原子。甲基是给电子基团,会使羰基碳原子的正电性有所降低;但甲基的空间位阻相对较小,所以乙醛的亲核加成反应活性比甲醛低,但仍具有较高的活性。
- C. 丙酮($CH_3COCH_3$):丙酮分子中羰基两端都连接甲基($-CH_3$),两个甲基的给电子效应使羰基碳原子的正电性进一步降低;而且两个甲基的空间位阻比乙醛中的一个甲基更大,亲核试剂接近羰基碳原子相对更困难,所以丙酮的亲核加成反应活性比乙醛低。
- D. 苯乙酮($C_6H_5COCH_3$):苯乙酮分子中羰基一端连接苯基($-C_6H_5$),另一端连接甲基($-CH_3$)。苯基是一个大的共轭体系,具有较强的给电子共轭效应,会使羰基碳原子的正电性显著降低;同时苯基的空间位阻很大,亲核试剂很难接近羰基碳原子,所以苯乙酮的亲核加成反应活性在这四个化合物中是最低的。
综上,反应速度最慢的是苯乙酮。