Q13.
在同溫同濃度時下列S N2 反應,何者最快?
化學─有機物檢驗 · 甲級 · 有機物性測定 · Q13
難易度分析
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此題要求考生掌握 SN2 反應速率與立體位阻的基本關係,並將不同烷基鹵化物按阻礙程度排序。題目結構單純、選項明確,缺乏複雜推理或陷阱,故屬較簡單的知識測試。
正確答案:①HO -+CH 3Cl→CH3OH+Cl-
① HO -+CH 3Cl→CH3OH+Cl-:CH₃Cl(甲基氯)為甲基鹵化物,其碳原子周圍僅有三個氫原子,立體位阻最小,親核試劑 HO⁻ 最容易從背面攻擊碳原子形成過渡態,因此 SN2 反應速率最快。
錯誤選項解析
- ② HO-+CH 3CH2Cl→CH3CH 2OH+Cl -:CH₃CH₂Cl(乙基氯)為一級(伯)鹵化烷,雖仍可進行 SN2 反應,但甲基的存在使立體位阻大於甲基鹵化物,反應速率較 CH₃Cl 慢。正確順序應為甲基 > 一級 > 二級 > 三級。
- ③ HO-+(CH 3)2CHCl→(CH 3) 2CHOH+Cl -:(CH₃)₂CHCl(異丙基氯)為二級(仲)鹵化烷,兩個甲基造成顯著的立體位阻效應,嚴重阻礙親核試劑的背面攻擊,SN2 反應速率明顯降低,此類底物較傾向以 SN1 路徑進行。
- ④ HO-+(CH 3)3C-Cl→(CH3)3COH+Cl -:(CH₃)₃C-Cl(第三丁基氯)為三級(叔)鹵化烷,三個甲基產生極大的立體位阻,使 SN2 反應幾乎無法進行,此類底物主要經由 SN1 機制(碳陽離子中間體)反應,而非 SN2。
Learning Tip
"SN2 反應速率受立體位阻主導,反應活性順序為:甲基 > 1° > 2° >> 3°(幾乎不反應)。常考陷阱為與 SN1 反應混淆——SN1 的速率由碳陽離子穩定度決定,順序恰好相反(3° > 2° > 1°)。解題關鍵在於先判斷反應機制類型,再對應正確的位阻或電子效應。"
學員答題分佈
①HO -+CH 3Cl→CH3OH+Cl-0%
②HO-+CH 3CH2Cl→CH3CH 2OH+Cl -0%
③HO-+(CH 3)2CHCl→(CH 3) 2CHOH+Cl -0%
④HO-+(CH 3)3C-Cl→(CH3)3COH+Cl -0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!