有机化学的断键与成键规律
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/16 02:38:48
有机化学的断键与成键规律
有机化学的断键与成键规律
有机化学的断键与成键规律
有机化学中的反应可以归类为：
亲核取代反应：
键的形成和断裂是两种形式,键的形成和断裂是同时进行,这叫做SN2,双分子历程.
还有一种是SN1是单分子历程,键先断裂开,再生成新的键.
SN1为单分子亲核取代反应;SN2为双分子亲核取代反应.SN1的过程分为两步：第一步,反应物发生键裂(电离),生成活性中间体正碳离子和离去基团；第二步,正碳离子迅速与试剂结合成为产物.总的反应速率只与反应物浓度成正比,而与试剂浓度无关.S N2为旧键断裂和新键形成同时发生的协同过程.反应速率与反应物浓度和试剂浓度都成正比.能生成相对稳定的正碳离子和离去基团的反应物容易发生SN1,中心碳原子空间阻碍小的反应物容易发生SN2 .
还有两种是E2 和 E 1 消除反应反应：
E1是单分子消去,即影响反应速率的只有反应物有机物一种,反应过程中会先形成中间体,碳正离子,然后再快速失去1个H+,得到产物,所以碳正离子稳定的中间体,得到的是主要产物.
E2是双分子消去,即影响反应速率的有2个分子,有机物和亲核试剂,反应过程中没有中间体生成,只出现1个过渡态,亲核试剂的进攻和H+的离去是同时发生的.
两个反应的条件不一样,碳正离子的形成一般是酸催化,亲核试剂一般具有较强的碱性,所以如果是酸催化、或碱性不太强时,一般是E1,如果能形成较稳定的三级碳正离子,一般也会是E1.如果是碱性很强时,或者不能形成稳定的碳正离子的,一般是E2.
两个反应的立体化学也不一样,E1先形成碳正离子,是平面结构,再消去,所以遵循扎依采夫规则,且得到的是外消旋体.E2只形成过渡态,所以为了便于亲核试剂的进攻,采取反位消去的规则,即离去的2个原子或原子团要处于反式共平面结构,所以不一定遵循扎依采夫规则
亲电反应
带有未共用电子对的负离子或中性分子（亲核试剂）进攻反应物中带有正电荷（或部分正电荷）的碳原子,由此引起的反应叫做亲核反应.
在相互作用的两个体系之间,由于一个体系对另一个体系的电子的吸引所引起的化学反应.这些反应属于离子反应.反应试剂在反应过程中,从与之相互作用的原子或体系得到或共享电子对者,称为亲电试剂[1](E).
凡由亲电试剂如HNO3、H2SO4、Cl2、Br2等与有机分子相互作用而发生的取代反应,称为亲电取代反应(SE)：
E+RX—→RE+X
式中R为烷基.上述类型的正离子取代反应属于SE类型反应.例如,CH3:MgBr与溴反应时,溴分子的正电荷部分（相当于上式中的E）与带着一对电子的甲基反应：
CH3:|MgBr+Br|:Br—→CH3Br+MgBr2
在芳香族化合物亲电取代反应中,亲电试剂进攻芳香环,生成σ络合物,然后离去基团变成正离子离开,离去基团在多数情况下为质子：
一般,第二步的速率比第一步高(k2》k1,k).
由亲电试剂进攻所引起的加成反应称为亲电加成反应.在没有光照和自由基引发的条件下,烯烃与卤素的加成反应是亲电加成反应,例如：
CH3CH匉CH2+Br2—→CH3CHBrCH2Br
反应在非极性溶剂中进行时,极性物质如极性容器壁,极性的溶质如氯化氢、水等都具有催化作用,使反应速率加快.加成速率与烯烃的结构密切相关,双键连有给电子基团者加溴就快,连有吸电子基团者加溴就慢.
在大多数情况下,亲电加成反应是反式加成,加成中间体为溴桥正离子,反应是分步进行的.
亲核反应与亲电反应有什么不同?
亲核反应：
富电子的原子进攻缺电子的原子
比如：
CH3CH2Br + NH3->CH3CH2NH2
N富电子,CH2的C缺电子（因为它连有一个吸电子的Br)
亲电反应：
缺电子的原子进攻富电子的原子
比如：
CH3MgBr + H2O-〉CH4
CH3的C富电子（因为它连有一个给电子的Mg),H2O的H缺电子
有亲核反应的地方必定就有亲电反应.只是角度不一样而以.
在第一个例子中,可以说NH3亲核进攻CH3CH2Br,也可以说CH3CH2Br亲电进攻NH3