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石油化學/基本知識/Q181
困難
正確率 -
Q181.

下列哪些是烷化反應?

石油化學 · 乙級 · 基本知識 · Q181

難易度分析

4 / 5

本題採複選形式,要求考生需全面判定所有選項的正確性。除需掌握烷化反應的基本定義外,還必須能精確區分烷化反應與轉烷基化(歧化反應)的本質差異,對概念的精準度要求較高。

正確答案 (複選):①, ②, ③

  • ① 乙烯+苯→乙苯:乙烯與苯的烷基化反應屬於典型的傅-克烷基化(Friedel-Crafts Alkylation),在酸性催化劑(如 AlCl₃ 或固體磷酸催化劑)作用下,乙烯的乙基取代苯環上的氫原子生成乙苯,此為石化工業生產苯乙烯單體的前驅製程。
  • ② 丁烯+異丁烷→辛烷:丁烯與異丁烷的烷化反應是煉油工業中重要的酸催化烷基化製程,以濃硫酸或氫氟酸為催化劑,將低分子烯烴與異構烷烴結合生成高辛烷值的異辛烷,為高品質汽油調合的關鍵組分。
  • ③ 苯+十二烯→十二烷基苯:苯與十二烯的烷基化反應生成十二烷基苯,此為界面活性劑工業的核心製程,產物經磺化後可製備直鏈烷基苯磺酸鹽(LAS),廣泛用於清潔劑生產。

錯誤選項解析

  • ④ 甲苯+甲苯→苯+二甲苯:此反應為甲苯歧化反應(Toluene Disproportionation, TDP)或稱轉烷基化反應,兩分子甲苯在沸石催化劑(如 ZSM-5)作用下發生甲基轉移,生成苯與二甲苯,並非烷化反應而是芳烴轉化製程。
Learning Tip

"烷化反應(Alkylation)的核心判斷關鍵在於是否有烷基(-R)被引入目標分子。本類題型常考陷阱:① 歧化反應(如甲苯生成苯+二甲苯)屬於甲基轉移而非烷化;② 脫烷基化(如甲苯脫甲基生成苯)是烷化的逆反應;③ 煉油烷基化特指烯烴+異構烷烴→高辛烷值烷烴,與芳香族傅-克烷基化雖同屬烷化但機制不同。實務上需注意烷基化製程多使用強酸催化劑,操作時須嚴格控制酸烴比與反應溫度以確保安全。"

學員答題分佈

①乙烯+苯→乙苯0%
②丁烯+異丁烷→辛烷0%
③苯+十二烯→十二烷基苯0%
④甲苯+甲苯→苯+二甲苯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!

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