题目
环丙烷和环己烷相比,环丙烷稳定性差、易开环,是因为()A. 两者碳原子的杂化类型不同B. 环丙烷分子有较大的环张力C. 环丙烷碳原子个数少D. 环丙烷不饱和度高
环丙烷和环己烷相比,环丙烷稳定性差、易开环,是因为()
A. 两者碳原子的杂化类型不同
B. 环丙烷分子有较大的环张力
C. 环丙烷碳原子个数少
D. 环丙烷不饱和度高
题目解答
答案
B. 环丙烷分子有较大的环张力
解析
本题考查环烷烃的稳定性相关知识,解题思路是分析每个选项与环丙烷稳定性差、易开环之间的关系。
- 选项A:
- 环丙烷和环己烷中的碳原子均为$sp^{3}$杂化,杂化类型相同。所以选项A错误,它不是环丙烷稳定性差、易开环的原因。
- 选项B:
- 环丙烷是三元环,其键角为$60^{\circ}$,而$sp^{3}$杂化碳原子的正常键角是$109.5^{\circ}$。
- 由于环丙烷的键角与正常键角偏差很大,使得分子中原子间的距离缩短,电子云之间的斥力增大,从而产生较大的环张力。
- 这种较大的环张力使得环丙烷的能量升高,稳定性变差,容易发生开环反应。所以选项B正确。
- 选项C:
- 碳原子个数少并不直接决定环烷烃的稳定性。例如,环丁烷碳原子个数比环己烷少,但不能简单地说环丁烷稳定性差就是因为碳原子个数少,其稳定性主要还是与环张力等因素有关。所以选项C错误。
- 选项D:
- 不饱和度高只是一个数值上的体现,它不能直接说明环丙烷稳定性差、易开环的本质原因。环丙烷不饱和度高是由于其环的结构导致的,而真正影响稳定性的是环张力。所以选项D错误。