34. 以下關於苯及其衍生物的反應的敘述,哪一項正確?
(A) 苯環中的 π 電子雲高度穩定,因此苯環只能進行加成反應
(B) 苯環的硝化反應中,硝基主要進攻苯環的對位和鄰位,因為硝基是活化基團
(C) 苯環的鹵化反應需要催化劑,例如 FeCl3 或 AlCl3
(D) 苯環中的 π 電子雲分布均勻,因此苯環的化學反應性與烷類相同

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統計: A(1), B(7), C(44), D(2), E(0) #3506556

詳解 (共 3 筆)

#6599024
 


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#6593910
(A) 苯環中的 π 電子雲高度穩定,這...
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正確答案:(C)
選項逐項解析
• (A) 錯誤:苯的主要反應為「取代」,而非「加成」
苯環具有特殊的共振結構,其 \pi 電子雲高度離域(Delocalized),這使得苯環非常穩定(具芳香性)。若進行「加成反應」,會破壞苯環的共振穩定性,所需的能量極高且條件嚴苛;因此,苯在化學反應中傾向維持環狀結構,主要進行的是親電取代反應。
• (B) 錯誤:硝基是「鈍化基團」且為「間位定向」
這選項包含兩個錯誤概念:
1. 活化性:硝基(-\text{NO}_2)具有強大的吸電子效應,會降低苯環的電子密度,因此它是一個鈍化基團(使反應變慢),而不是活化基團。
2. 定向性:在芳香族取代反應中,硝基會引導下一個取代基進入它的間位(meta-),而非鄰位或對位。
• (C) 正確:鹵化反應需要 Lewis 酸作為催化劑
由於苯環本身非常穩定,一般的氯分子(\text{Cl}_2)或溴分子(\text{Br}_2)活性不足以直接進攻苯環。必須加入如 \text{FeCl}_3 或 \text{AlCl}_3 等 Lewis 酸作為催化劑,將鹵素分子極化或產生鹵素陽離子(如 \text{Cl}^+),反應才能順利發生。
• (D) 錯誤:苯的反應性與烷類截然不同
雖然苯環的 \pi 電子分佈均勻,但苯屬於「不飽和烴」,其富含電子的特性使其容易受到「親電試劑」的攻擊。而烷類屬於「飽和烴」,化學性質相對安定,通常是在照光或高溫下進行「自由基取代反應」。兩者的反應機理與產物型態完全不同。
核心觀念總結
1. 穩定性:苯環因芳香性(Aromaticity)而極其穩定。
2. 反應傾向:寧願「取代」以保留環狀穩定性,不願「加成」而破壞結構。
3. 催化需求:多數反應(如鹵化、烷基化)需催化劑協助產生強電核質。

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