有机反应机理1
有机化学反应的机理与反应动力学
有机化学反应的机理与反应动力学有机化学反应是一种有机分子之间或有机分子与无机分子之间发生化学反应的过程。
在实验室和制药工业中，有机化学反应被广泛应用于制备新化合物、合成有用的生物分子、调节药物活性等方面。
了解有机化学反应的机理和反应动力学有助于理解反应的发生机制，优化反应条件，提高反应效率。
一、有机化学反应的机理有机化学反应的机理是指反应中分子之间发生的化学键的断裂和形成的步骤。
反应机理通常被描述为“中间体”反应、反应物的相互作用等。
在化学反应中，中间体是指反应物和产物之间的化学反应阶段的中间产物。
通过研究中间体反应的步骤，有机化学家可以深入了解化学反应的机理。
例如，烷基卤素在氢氧化钾水溶液的存在下会发生消去反应生成烯烃。
反应机理涉及中间体的形成和消除：R-Br + KOH → R-OH + KBrR-OH → R+ + OH-R+ + OH-→ R-OHR-OH + KOH → R=O + KBr + H2O在这个反应中，中间体R+的生成和消除是整个反应机理的关键步骤。
二、反应动力学有机化学反应的反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的速度。
反应速率受多种因素影响，例如反应物浓度、温度、光照、催化剂等。
反应动力学研究反应速率随这些因素变化的规律和变化量的大小，可以为反应条件的优化提供重要的指导。
反应速率可以描述为：反应速率 = k [A]^m [B]^n其中k是反应常数，[A]和[B]是反应物的浓度，m和n是反应物在化学方程式中的摩尔数。
反应速率与反应物浓度之间的关系被称为反应物的物质平衡。
在实际应用中，催化剂可以提高反应速率，减少反应条件要求。
三、实际应用有机化学反应的机理和反应动力学是制备新化合物、合成有用的生物分子、调节药物活性等方面的关键问题。
例如，研究某种药物的反应动力学可以为另一种类似药物的研究提供直接的参考；了解反应机理可以在制备新化合物中指导反应的优化。
同时，了解反应动力学还可以指导反应条件的优化，提高反应效率、降低成本。
烯烃与有机酸反应机理
烯烃与有机酸反应机理
一、酸催化加成反应
在酸催化下，烯烃可以与有机酸进行加成反应。
这种反应通常发生在酸性较强的碳上，通常是质子化的碳原子。
在酸性催化剂的作用下，烯烃的π键与酸的碳正离子发生反应，形成新的碳-碳键。
加成反应的结果是形成新的碳-碳单键，通常伴随着氢的转移。
二、酸催化氧化反应
在酸催化下，烯烃也可以发生氧化反应。
这种反应通常需要使用过氧化物等氧化剂，并在酸性环境中进行。
在酸性催化剂的作用下，过氧化物分解产生自由基，自由基与烯烃发生反应，形成新的碳-碳双键或三键。
三、酸催化酯化反应
烯烃可以通过酸催化酯化反应转化为酯类化合物。
在酸性催化剂的作用下，烯烃与羧酸进行反应，形成新的碳-氧键和碳-碳键。
酯化反应是一种重要的有机合成反应，可以用于制备多种有机化合物。
四、烯烃的自由基加成反应
烯烃的自由基加成反应是一种特殊的加成反应，涉及到自由基的形成和反应。
在自由基加成反应中，烯烃的π键被打断，形成两个自由基，然后与另一个分子反应形成新的化学键。
自由基加成反应通常需要使用引发剂来产生自由基。
五、烯烃的氧化断裂反应
在某些情况下，烯烃也可以发生氧化断裂反应。
在这种反应中，
烯烃的碳-碳键被氧化断裂，形成两个独立的碳自由基。
这种反应通常需要使用强氧化剂，如过氧化物或高锰酸钾等。
化学有机反应机理
化学有机反应机理在化学领域中，有机反应机理是研究有机化合物在反应中发生的各种化学变化的关键。
它揭示了反应的基本步骤和中间体的形成，从而有助于我们理解化学反应的本质。
在本文中，我们将深入探讨有机反应机理的重要性以及其在化学领域中的应用。
一、有机反应的基本概念有机反应是指有机化合物之间或者有机化合物与其他物质之间发生的化学变化。
这些反应可以涉及单个分子的转化，也可以涉及多个分子之间的相互作用。
有机反应机理描述了这些反应的详细步骤，包括反应物的进入、中间体的形成和最终生成物的生成。
二、反应机理的研究方法了解有机反应机理的研究方法对于理解和预测反应过程至关重要。
以下是一些常用的研究方法：1. 稳定性研究：通过研究反应物和中间体的稳定性，可以初步揭示反应的可能机理路径。
2. 碰撞理论：碰撞理论认为，反应在分子之间的碰撞下发生。
通过分析反应物分子之间的相互作用，可以推断反应的机理。
3. 动力学研究：动力学研究通过测量反应速率和活化能，可以揭示反应的机理和反应势垒。
4. 光谱学方法：光谱学方法如红外光谱、核磁共振等可以通过分析反应中物质的吸收光谱，来研究反应的机理和中间体的生成。
三、常见的有机反应机理1. 取代反应：取代反应是一种常见的有机反应，其中一个官能团被另一个官能团所取代。
常见的取代反应机理包括亲核取代和电子亲核取代。
2. 加成反应：加成反应是指两个或多个反应物结合形成一个反应物的反应。
加成反应的机理可以是电子亲和力或亲核。
3. 消除反应：消除反应是指一个分子中的两个官能团被去除，从而形成一个新的化合物。
消除反应的机理可以是酸碱催化、加热或者光照等。
4. 氧化还原反应：氧化还原反应是指有机化合物中的原子氧化态和还原态发生变化的反应。
这些反应通常涉及电子的转移。
四、有机反应机理的应用有机反应机理的研究和了解对于有机合成、药物设计和催化剂开发等领域具有重要意义。
通过深入了解反应机理，可以设计更高效、环保和高选择性的合成方法。
有机化学反应机理1.pdf
有机化学反应机理幻影无痕制作1.Arbuzov 反应亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用，生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷：卤代烷反应时，其活性次序为：R'I >R'Br >R'Cl。
除了卤代烷外，烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。
当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时，总是先脱除含碳原子数最少的基团。
本反应是由醇制备卤代烷的很好方法，因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得：如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同（即 R' = R），则Arbuzov 反应如下：这是制备烷基膦酸酯的常用方法。
除了亚磷酸三烷基酯外，亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应，例如：反应机理一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应：反应实例1.A rndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。
反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。
反应实例2.Baeyer----Villiger 反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。
因此，这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排：不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为：醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。
反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化，可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯，其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。
有机反应机理与动力学
有机反应机理与动力学有机反应机理与动力学是有机化学中的核心内容之一。
通过研究有机反应的机理和动力学，可以揭示反应底物与产物之间的关系，了解化学反应的速率规律，为有机合成提供理论指导和实验依据。
本文将介绍有机反应机理的基本概念、分类及研究方法，以及动力学的概念、速率常数和速率方程。
一、有机反应机理的基本概念与分类有机反应机理是指有机化学反应发生的详细步骤和反应中间体的形成与解离过程。
根据反应步骤的不同，有机反应机理可分为逐步反应和一步反应两类。
逐步反应是指反应过程中形成多个反应中间体，并经过一系列的反应步骤逐渐转化为最终产物。
一步反应则是指反应过程中直接从底物转化为产物，不形成中间体。
逐步反应通常包括以下几个基本步骤：起始反应、负离子生成、中间体生成、中间体消失和最终产物生成。
起始反应是指反应的初步反应步骤，形成化学键断裂或形成。
负离子生成是指通过负离子中间体的形成，使得一个或多个共价键断裂，生成带负电荷的离子。
中间体生成是指在反应过程中，通过不稳定的反应中间体的形成，使得反应路径产生变化。
中间体消失是指反应中间体通过分解、消除或转化，使得反应路径向最终产物方向发展。
最终产物生成是指最后生成的稳定产物。
一步反应是指反应发生的一步完成从底物到产物的转化，反应路径相对简单，不形成中间体。
一步反应大多是简单的加成、消除、取代、重排等类型的反应。
二、有机反应机理的研究方法研究有机反应机理的方法主要包括动力学方法和结构证据方法。
动力学方法主要通过研究反应速率、温度和化学平衡等反应条件的变化，推导出反应机理的特征和速率方程。
结构证据方法则通过实验观测和仪器分析，确定反应中间体与过渡态的结构。
动力学方法中，反应速率是研究反应机理的重要参数之一。
反应速率可通过实验测定底物浓度和时间的变化来得到。
常见的反应速率模型有零级反应、一级反应、二级反应等。
零级反应是指反应速率与底物浓度无关，一级反应是指反应速率与底物浓度成正比，二级反应是指反应速率与底物浓度的乘积成正比。
有机合成——反应机理-1
1a
1a 1a 1b[d] 1c 1d 1d 1d
CHCl3
CH2Cl2 Dioxane Neat Neat Neat Neat Neat
47
34 0 46 39 49 37 34
[a] Reaction conditions: catalyst (0.004 mmol), 2a (1.5 mmol), 3a (1.0 mmol), 90 oC, 8 h, 2.0 mL solvent was added if noted. [b] Based on 3a used, determined by 1H NMR using CH3NO2 as the internal standard. [c] In reflux. [d] 1b contains trace of impurity (see experimental section). [e] Reaction temperature 80 oC. [f] Reaction conditions: catalyst (0.002 mmol), 2a (3.0 mmol), 3a (2.0 mmol), 100 oC, 16 h.
O
O
R2
+
H2O
Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 2605-2609
背景：
O O R1 O R2 + AuCl3/AgOTf Solvent R1 O R2
J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6884-6885 J. Org. Chem. 2005, 70, 5752-5755 Org. Lett., 2005, 7, 673-675
Endo-产物
Exo-产物
有机合成机理1周环反应机理
分子轨道对称守恒原理和前线轨道理论是近代有机化学中的重大
成果之一。为此，轨道对称守恒原理创始人之一R.霍夫曼和前线轨
道理论的创始人福井谦一共同获得了1981年的诺贝尔化学奖。
1.σ-键的形成 当两个原子轨道沿着键轴方向对称重叠时，可形成两个σ-键的分
子轨道。对称性相同的原子轨道形成σ-成键轨道，对称性不同的原 子轨道形成σ*反键轨道。
以丁二烯为例讨论——丁二烯电环化成环丁烯时，要求： 1.C1—C2，C3—C4沿着各自的键轴旋转，使C1和C4的轨道结合形 成一个新的σ-键。 2.旋转的方式有两种，顺旋和对旋。 3.反应是顺旋还是对旋，取决于分子是基态还是激发态时的HOMO 轨道的对称性。 丁二烯在基态（加热）环化时，起反应的前线轨道HOMO是ψ2 所以丁二烯在基态（加热）环化时，顺旋允许，对旋禁阻。
25 ℃ 顺旋
CH3 Ph
CH3
CH3 H H CH3
顺旋 H3C H H
hυ 对旋 CH3
HH CH3 CH3
二、4n+2个π电子体系的电环化
以己三烯为例讨论，处理方式同丁二烯。先看按线性组合的己三烯的六个分子轨道。
ψ6
E6
ψ5
E5
ψ4
E4
E
ψ3
E3
ψ2
E2
ψ1
E1
基态 激发态
从己三烯为例的π轨道可以看出： 4n+2π电子体系的多烯烃在基态（热反应时）ψ3为HOMO，电环化
时对旋是轨道对称性允许的，C1和C6间可形成σ-键，顺旋是轨道对称 性禁阻的，C1和C6间不能形成σ-键。
顺旋（禁阻）
对旋（允许）
ψ3 己三烯的热环合
130 ℃
CH3 H
高中化学重要知识点有机化合物的合成与反应机理
高中化学重要知识点有机化合物的合成与反应机理高中化学重要知识点：有机化合物的合成与反应机理有机化合物是由碳和氢元素组成的化合物，是化学学科的重要组成部分。
有机化合物的合成和反应机理是化学研究中的关键内容，本文将重点介绍高中化学中有机化合物合成与反应机理的重要知识点。
一、有机化合物的合成方法1.1 双键的合成有机化合物中的双键可以通过加成反应、电子亲和性反应和消除反应等方式合成。
1.2 环的合成有机化合物中的环可以通过烯烃的环化反应、醇的脱水缩合反应等方式合成。
1.3 反应活化的合成有机化合物中的某些官能团可以通过活化反应，如亲电取代反应、亲核取代反应等方式合成。
二、有机化合物的反应机理2.1 亲电取代反应亲电取代反应是有机化合物最常见的反应之一，它的机理是通过电子云的云密度差异引发的。
2.2 亲核取代反应亲核取代反应是有机化合物中另一种常见的反应，它的机理是通过亲核试剂攻击电子云较离子化的中心。
2.3 非极性键的反应非极性键的反应是指化学键中电子云密度差异较小的反应，常见的反应机理包括自由基加成反应和自由基取代反应等。
2.4 共轭体系的反应共轭体系的反应是指有机化合物中存在共轭结构的反应，常见的反应机理包括胺基和亲电性团攻击反应等。
三、有机化合物合成与反应机理的应用3.1 药物合成有机化合物合成和反应机理的研究对于药物合成起着至关重要的作用，通过掌握不同反应机理可以合成出具有特定药理活性的化合物。
3.2 高分子合成有机化合物的合成方法和反应机理对于高分子合成也是至关重要的，通过掌握不同反应的机理和方法，可以合成出不同性质的高分子材料。
3.3 有机合成反应的改进与创新有机合成反应的改进和创新是化学研究领域的重要课题之一，通过研究新颖的合成方法和反应机理，可以实现反应的高效、环保和高选择性。
总结：有机化合物的合成与反应机理是化学学科中的重要内容，掌握这些知识点对于理解有机化学的基本原理和应用具有重要意义。
重要有机反应的反应机理掌门1对
-H2O
-H+
按加成--消除机理进行反应，是酰氧键断裂
该反应机理也从同位素方法中得到了证明
(CH3)3C-OH
3oROH按此反应机理进行酯化。 由于R3C+易与碱性较强的水结合，不易与羧酸结合， 故逆向反应比正向反应易进行。所以3oROH的酯化 反应产率很低。
H+
H+
H2O
2 碳正离子机理 属于SN1机理 (CH3)3COH2 + 按SN1机理进行反应，是烷氧键断裂 + (CH3)3COH + H2O
单击此处添加小标题
04
PBr3 HBr
单击此处添加小标题
05
RCHCOOH
单击此处添加小标题
06
Br
单击此处添加小标题
催化剂的作用是将羧酸转化为酰卤，酰卤的α-H具有较高的活性而易于转变为烯醇式，从而使卤化反应发生。所以用10%~30%的乙酰氯或乙酸酐同样可以起催化作用。
控制卤素用量可得一元或多元卤代酸。 碘代酸由α-氯（或溴）代酸与KI反应来制备。
苯的磺化反应
苯环上的氢被（-SO3H）取代的反应称为磺化反应
反应机理
1,2-环氧化合物的开环反应
环氧乙烷类化合物的三元环结构使各原子的轨道不能正面充分重叠，而是以弯曲键相互连结，由于这种关系，分子中存在一种张力，极易与多种试剂反应，把环打开。酸催化开环反应时，首先环氧化物的氧原子质子化，然后亲核试剂向C−O键的碳原子的背后进攻取代基较多的环碳原子，发生SN2反应生成开环产物。这是一个SN2反应，但具有SN1的性质，电子效应控制了产物，空间因素不重要。碱性开环时，亲核试剂选择进攻取代基较少的环碳原子，C−O键的断裂与亲核试剂和环碳原子之间键的形成几乎同时进行，并生成产物。这是一个SN2反应，空间效应控制了反应。
有机反应机理-SN1及SN2机理
有机反应机理反应机理(又称反应历程)是研究反应的实际过程，哪个键先断裂、哪个键先形成、键断裂和形成的顺序、每步的相对速率、原子或基团在反应过程中的键合情况及空间位置变化等等。
由于分子的振动和碰撞是在10-12~10-14 s内完成，目前还没有能直接观察在这样短的时间内分子和原于运动情况的手段或仪器，而只能根据反应中观察的现象推测反应可能经历的过程。
因此，日前关于反应机理的描述都是根据实验的结果和观察到的现象进行间接推理或假设。
20世纪80年代末，ZewailA H研究成功了—种激光脉冲式的超高速闪光照相机，它的脉冲时间只有几十个飞秒(f s＝10-15s)，可以让人们通过超高速照相机拍摄的“慢动作”观察化学反应过程中原子与分子的化学键形成和断裂的转变形态，跟踪显示化学反应的全过程。
为研究反应机理和预测化学反应提供了一种新方法，这一成果最先用于研究简单气态分子的化学反应，现在已推广到液态和固态的化学变化，并由此诞生了一门称之为“飞秒化学”的新学科，zewnil也因其卓越贡献荣获1999年诺贝尔化学奖。
此外，量子化学的不断发展和超高速大容量计算机的飞速换代也为计算化学反应的全过程提供了可能。
虽然目前用计算机计算和描述化学反应的全过程还比较遥远，但已有了成功的苗头。
1、有机反应分类有机反应的数目和范围十分庞大，根据反应中键的断裂及形成方式可将有机反应分为：自由基反应、离子反应和分子反应。
有机反应也有按照原料和产物之间的关系进行分类，把几乎所有的有机反应分成六类，分别是取代反应、消去反应、加成反应、重排反应、氧化还原反应及几种反应类型的结合。
2、有机反应中试剂分类在有机反应试剂中，除双自由基外绝大部分具有偶数电子的试剂属于离子试剂；另一部分具有奇数电子的试剂则称为自由基试剂。
离子试剂又可进一步分为亲电试剂和亲核试剂。
亲电试剂：在反应过程中接受电子或共享电子(这个电子原属于另一个反应物分子)的试剂称为亲电试剂；亲核试剂：在反应过程中供给电子进攻反应物中带部分正电荷原子的试剂称为亲核试剂。
有机反应机理-SN1与SN2机理
有机反应机理反应机理(又称反应历程)是研究反应的实际过程，哪个键先断裂、哪个键先形成、键断裂和形成的顺序、每步的相对速率、原子或基团在反应过程中的键合情况及空间位置变化等-12~10-14 s 内完成，目前还没有能直接观察在这样短的时等。
由于分子的振动和碰撞是在10间内分子和原于运动情况的手段或仪器，而只能根据反应中观察的现象推测反应可能经历的过程。
因此，日前关于反应机理的描述都是根据实验的结果和观察到的现象进行间接推理或假设。
20 世纪80 年代末，ZewailA H 研究成功了—种激光脉冲式的超高速闪光照相机，它的脉-15s)，可以让人们通过超高速照相机拍摄的“慢动作”观察化冲时间只有几十个飞秒(f s＝10学反应过程中原子与分子的化学键形成和断裂的转变形态，跟踪显示化学反应的全过程。
为研究反应机理和预测化学反应提供了一种新方法，这一成果最先用于研究简单气态分子的化学反应，现在已推广到液态和固态的化学变化，并由此诞生了一门称之为“飞秒化学”的新学科，zewnil 也因其卓越贡献荣获1999 年诺贝尔化学奖。
此外，量子化学的不断发展和超高速大容量计算机的飞速换代也为计算化学反应的全过程提供了可能。
虽然目前用计算机计算和描述化学反应的全过程还比较遥远，但已有了成功的苗头。
1、有机反应分类有机反应的数目和范围十分庞大，根据反应中键的断裂及形成方式可将有机反应分为：自由基反应、离子反应和分子反应。
有机反应也有按照原料和产物之间的关系进行分类，把几乎所有的有机反应分成六类，分别是取代反应、消去反应、加成反应、重排反应、氧化还原反应及几种反应类型的结合。
2、有机反应中试剂分类在有机反应试剂中，除双自由基外绝大部分具有偶数电子的试剂属于离子试剂；另一部分具有奇数电子的试剂则称为自由基试剂。
离子试剂又可进一步分为亲电试剂和亲核试剂。
亲电试剂：在反应过程中接受电子或共享电子(这个电子原属于另一个反应物分子)的试剂称为亲电试剂；亲核试剂：在反应过程中供给电子进攻反应物中带部分正电荷原子的试剂称为亲核试剂。
有机化学反应机理总结
有机化学反应机理总结有机化学反应机理是有机化学研究的重要内容之一，它揭示了有机化合物在反应过程中的分子结构变化和反应速率规律。
通过对有机反应机理的研究，我们可以更好地理解和预测有机化学反应的发生过程，为有机合成化学和药物设计提供理论依据。
下面我们将对常见的有机化学反应机理进行总结和归纳。
1. 加成反应。
加成反应是有机化学中最基本的反应类型之一，它是指两个或多个单体分子中的双键或三键断裂，然后原子或原子团以共价键的方式结合形成新的分子。
加成反应可分为电子亲和性和电子排斥性两种机理。
电子亲和性加成反应是指亲电试剂攻击双键或三键，形成中间离子，最后被亲核试剂攻击生成产物。
电子排斥性加成反应是指亲核试剂攻击双键或三键，生成中间离子，然后被亲电试剂攻击生成产物。
2. 消除反应。
消除反应是有机化学中另一种重要的反应类型，它是指有机分子中的两个邻近原子或原子团通过共价键的方式脱离分子，生成双键或三键。
消除反应可分为β-消除、α-消除和γ-消除等不同机理，其中最常见的是β-消除反应。
β-消除反应是指邻位原子或原子团与相邻的氢原子脱离，生成双键或三键。
3. 取代反应。
取代反应是有机化学中最常见的反应类型之一，它是指有机分子中的一个原子或原子团被另一个原子或原子团取代。
取代反应可分为亲核取代和亲电取代两种机理。
亲核取代是指亲核试剂攻击有机分子中的一个原子或原子团，将其取代生成新的产物。
亲电取代是指亲电试剂攻击有机分子中的一个原子或原子团，将其取代生成新的产物。
4. 加成-消除反应。
加成-消除反应是一种复合反应类型，它是指有机分子中的双键或三键发生加成反应生成中间产物，然后再发生消除反应生成最终产物。
加成-消除反应的机理比较复杂，通常需要通过实验数据和理论计算来揭示其反应过程和产物结构。
总的来说，有机化学反应机理的研究对于我们理解和掌握有机反应规律具有重要意义。
通过深入学习和掌握有机反应机理，我们可以更好地设计和优化有机合成路线，提高有机合成的效率和选择性，为新药物的研发和合成提供理论指导。
有机反应机理-SN1及SN2机理.doc
有机反应机理反应机理(又称反应历程)是研究反应的实际过程，哪个键先断裂、哪个键先形成、键断裂和形成的顺序、每步的相对速率、原子或基团在反应过程中的键合情况及空间位置变化等等。
由于分子的振动和碰撞是在10-12~10-14 s内完成，目前还没有能直接观察在这样短的时间内分子和原于运动情况的手段或仪器，而只能根据反应中观察的现象推测反应可能经历的过程。
因此，日前关于反应机理的描述都是根据实验的结果和观察到的现象进行间接推理或假设。
20世纪80年代末，ZewailA H研究成功了—种激光脉冲式的超高速闪光照相机，它的脉冲时间只有几十个飞秒(f s＝10-15s)，可以让人们通过超高速照相机拍摄的“慢动作”观察化学反应过程中原子与分子的化学键形成和断裂的转变形态，跟踪显示化学反应的全过程。
为研究反应机理和预测化学反应提供了一种新方法，这一成果最先用于研究简单气态分子的化学反应，现在已推广到液态和固态的化学变化，并由此诞生了一门称之为“飞秒化学”的新学科，zewnil也因其卓越贡献荣获1999年诺贝尔化学奖。
此外，量子化学的不断发展和超高速大容量计算机的飞速换代也为计算化学反应的全过程提供了可能。
虽然目前用计算机计算和描述化学反应的全过程还比较遥远，但已有了成功的苗头。
1、有机反应分类有机反应的数目和范围十分庞大，根据反应中键的断裂及形成方式可将有机反应分为：自由基反应、离子反应和分子反应。
有机反应也有按照原料和产物之间的关系进行分类，把几乎所有的有机反应分成六类，分别是取代反应、消去反应、加成反应、重排反应、氧化还原反应及几种反应类型的结合。
2、有机反应中试剂分类在有机反应试剂中，除双自由基外绝大部分具有偶数电子的试剂属于离子试剂；另一部分具有奇数电子的试剂则称为自由基试剂。
离子试剂又可进一步分为亲电试剂和亲核试剂。
亲电试剂：在反应过程中接受电子或共享电子(这个电子原属于另一个反应物分子)的试剂称为亲电试剂；亲核试剂：在反应过程中供给电子进攻反应物中带部分正电荷原子的试剂称为亲核试剂。
第一章 有机化学反应机理..
反应为三级反应,对A为一级,对B为二级
速度方程与反应历程的关系:
速度方程只表示最慢的基元反应的速度方程式，即定 速步骤，从定速步骤的速度方程可知道反应基数和参 与反应的分子数等。
1.5.6 同位素标记
用同位素标记的化合物作反应物，反应后测定产物 中同位素的分布，往往可以分为反应历程的确定提供 有用的信息。
动力学研究
单分子反应
一、速度方程 1. -d[A]/dt=k1[A] 一级反应
2. -d[A]/dt=k2[A][B] 或-d[A]/dA=k[A]2 二级反应 双分子反应历程
3. A+2B
C 如果有中间体I形成，则分步反应为
(1)
(2)
A + B
I + B
k1
k2
I
C
第一种情况：若(1)为慢步骤，即k1<k2
+
H2C
CH2
CH2CH2OAC
苯桥正离子中间体
动态1HNMR（化学家Olah)
反应为邻基参与历程
3.中间体的捕获 如果推测到一个反应可能存在某一种中间体时，可
加入另一种物质作捕获剂。当它与不稳定中间体作用
后再分离出预测化合物来证明。
I
NaNH2
NH3
NH2
O
捕获剂
O
苯炔历程，或消除-加成反应
1.5.3 催化剂的研究
Diels-Alder反应
+
环状过渡态 （TS）
周环反应的特点：
1.一般不受溶剂极性、酸碱性、催化剂、自由基引 发剂或抑制剂的影响，只受加热或光照条件的影响，
而且光照和加热的反应结果正相反。
2.具有高度的立体专一性。
第3章 一般有机化学反应机理1-自由基反应
（CH3)3C·
烷基自由基
2010秋
H C C H C H 2 2
烯丙基型自由基
华东理工大学-王朝霞课件
桥头碳自由基
19
b. 碳自由基的结构 甲基及其他简单的烷基自由基
sp2杂化
自 由 基 结 构
平面构型
★
具有平面的或接近平面的构型
H H C H
角锥构型
sp3杂化
平面结构中，带孤电子的碳为 sp2
2010秋
华东理工大学-王朝霞课件
2
教学大纲
4. 亲电反应历程：亲电加成反应（马尔科夫尼科夫规 则、加卤化氢、加卤素、加次卤酸）。亲电取代反 应。 5. 亲核反应历程：亲核加成反应（炔烃亲核加成反应、 羰基亲核加成（与格氏试剂、氨的衍生物、水、 醇）、环醚的亲核加成（酸性下，碱性下）、亲核 取代反应（卤烷 SN1、SN2瓦尔登翻转；醇与氢卤 酸、卤化物；醚的酸解）、芳环上亲核取代、羧酸 衍生物的亲核取代。
有机机化学反应应有机化学反自由基反应自由基加成自由基取代亲电加成亲电取代亲电取代2010秋华东理工大学王朝霞课件5离子型反应协同反应亲核加成亲核取代消除反应3131基元反应与反应机理基元反应与反应机理?基元反应?化学反应?反应级数与反应分子数的差别?反应级数与反应分子数的差别基本概念2010秋华东理工大学王朝霞课件6?反应机理及其所解决的问题?反应热和活化能简称元反应是指反应物分子在碰撞中能够直接转化为生成物分子的反应
2010秋
华东理工大学-王朝霞课件
11
反应机理及其所解决的问题
反应机理是由反应物转变为产物的途径，若为基元反应， 则为一步反应得到产物；若不为基元反应，则可以分解为多步 基元反应过程。 反应机理（或反应历程）就是对反应物到产物所经历过程 的详细描述和理论解释，特别是对中间体杂化状态、能量变化 的描述。 依据的实验事实越多，则由此作出的理论解释越可靠。一 个反应的历程应经得起实验事实的考验，并应有一定的预见性。
有机反应机理
有机反应机理
有机反应机理是过程中实际的反应机制，包括反应物形成反应产物的整个步骤，是一系列化学反应过程的细节，其中各种碰撞形式和不同物质组分之间相互作用的方式，可以准确描述反应的发生及反应物之间化学键形成过程。
有机反应机理一般分为空间反应机理、步骤反应机理和状态反应机理三种，其中空间反应机理分析反应双方的空间结构在反应过程中的变化，如位置反应和装配性反应；步骤反应机理分析反应双方的底物的原子结构在反应过程中的变化，如缩合反应、偶联反应和放射反应；而状态反应机理分析反应双方的原子状态，如单位化反应、消去反应和转换反应。
以上是有机反应机理的基本概念，其可以帮助我们更好地理解和描述反应物在反应过程中的变化，有助于正确设计有机反应装置，开展更有效的有机反应研究，提高有机反应的性能。
有机反应机理和反应类型
有机反应机理和反应类型有机反应机理是研究有机化合物在反应过程中发生的变化的一种方法。
它揭示了反应底物与产物之间的化学变化，以及反应中可能涉及的中间体和过渡态。
有机反应类型则是根据反应中的特定特征和机制将反应分类的方法。
一、酯化反应酯化反应是一种有机反应，通过酸催化或酶催化，醇与酸酐之间的酯结合，生成酯化合物。
该反应的机理包括酸催化步骤、裂解步骤和酯化步骤。
酸催化步骤中，酸负责质子化醇，并使酸酐发生裂解，生成酸和酰氧离子。
裂解步骤中，酸酐的酰氧离子与醇的质子化醇发生求核取代反应，形成酯和酸。
酯化步骤中，酸催化下，酸与醇发生质子化和水解反应，生成酯。
二、亲电取代反应亲电取代反应是一种有机反应，通过亲电试剂与有机物中的亲核试剂之间的相互作用，进行化学变化。
该反应包括亲电试剂的进攻和亲核试剂的离开，生成产物。
亲电取代反应的机理可以分为两步：亲电试剂进攻和亲核试剂离开。
在第一步中，亲电试剂通过与反应物的亲电中心之间的相互作用，形成中间体。
在第二步中，亲核试剂攻击中间体，将原来的反应物的基团替换为新的基团。
三、自由基反应自由基反应是一种有机反应，通过自由基与有机物中的亲核试剂之间的相互作用，进行化学变化。
该反应的机理包括自由基的产生、自由基的进攻和自由基的消除。
在产生自由基的步骤中，常使用氧化剂或光照射来打断反应物的化学键，产生自由基。
在自由基进攻的步骤中，自由基通过与反应物中的亲电中心之间的相互作用，形成中间体。
在自由基消除的步骤中，反应产物中的两个自由基相互结合，生成较稳定的产物。
四、环加成反应环加成反应是一种有机反应，通过酸催化或碱催化，烯丙基复合物与具有亲核性的试剂之间的反应，生成环化合物。
该反应的机理包括烯丙基离子的形成、环中间体的形成和中间体的断裂。
在烯丙基离子的形成步骤中，烯丙基复合物通过酸催化或碱催化，生成带正电荷的烯丙基离子。
在环中间体的形成步骤中，烯丙基离子与具有亲核性的试剂发生求核取代反应，生成环中间体。
有机反应机理知识点归纳
有机反应机理知识点归纳
有机反应机理是有机化学中非常重要的一部分，它描述了有机分子之间发生化学反应的详细过程。
下面是一些常见的有机反应机理知识点归纳：
1. 反应类型：
- 加成反应：两个单体结合形成一个新的化合物。
- 消去反应：一个大分子分解成两个或更多小分子。
- 变位反应：分子内原子或基团的位置重新排列。
- 取代反应：一个原子或基团被另一个原子或基团取代。
2. 反应机理的步骤：
- 初始步骤：包括反应物的活化和生成中间体。
- 中间体的转化：中间体经历一系列的转化步骤，最终形成产物。
- 生成产物：最终产物生成并结束反应。
3. 催化剂的作用：
- 催化剂可以加速反应速率，降低活化能。
- 酶是生物体内常见的催化剂。
4. 反应速率与反应底物浓度的关系：
- 当反应底物浓度增加时，反应速率也会增加。
- 反应速率与浓度之间的关系可以通过速率方程式表示。
5. 质子转移反应：
- 质子可以从一个分子转移到另一个分子，形成质子化和去质子化产物。
- 质子转移反应在有机化学中非常常见。
6. π电子的参与：
- π电子可以作为电子云，参与化学反应中的电子迁移。
以上是有机反应机理的一些常见知识点归纳，希望对您有所帮助。
有机化学反应机理1
有机化学反应机理1、Arbuzov 反应1、亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用，生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷：卤代烷反应时，其活性次序为：R'I >R'Br >R'Cl 。
除了卤代烷外，烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。
当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时，总是先脱除含碳原子数最少的基团。
本反应是由醇制备卤代烷的很好方法，因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得：如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同（即 R' = R ），则 Arbuzov 反应如下：这是制备烷基膦酸酯的常用方法。
除了亚磷酸三烷基酯外，亚膦酸酯 RP(OR')2 和次亚膦酸酯 R 2POR' 也能发生该类反应，例如：反应机理2 进行的分子内重排反应：一般认为是按 SN反应实例2、Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。
反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。
反应实例3、Baeyer----Villiger 反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。
因此，这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排：不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为：醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。
反应实例酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化，可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯，其中三氟过氧乙酸是最好的氧化剂。
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慢
OH
O
-
快
O RC O H +
-
R -C -O R ' OH
四面体中间体负离子
OR'
O ROH + RCO
-
Na
+
O RCONa
*2. 酸性水解
O
H+
O C H 3C O H + C 2H 5O 18H
C H 3C O 18C 2H 5 + H 2O
同位素跟踪结果表明：酸性水解时，也发生酰氧键断裂
RCHCOOH Br
2 反应机理
RCH2COOH
+
这步反应 不会逆转
O RC H 2 C B r
PBr3
互变异构
OH R C H =C B r Br- B r
OH
O
RC H -CBr Br
+ Br -
-HBr
RC H -CBr Br
RCH2COOH
Br
O + RC H 2 C B r
催化剂的作用是将羧酸转化为酰 卤，酰卤的α-H具有较高的活性而易 于转变为烯醇式，从而使卤化反应 发生。所以用10%~30%的乙酰氯或 乙酸酐同样可以起催化作用。
+
CH 3 CO
18
OH + (C H 3 ) 3 C- O H
反 应 机 理
+
O C H 3C OH C H 3C
+
O
18
H C (C H 3 ) 3
+
OH C H 3C O
18
C (C H 3 ) 3
SN1 O
18
C (C H 3 ) 3
C H 3C O
18
OH
+
(C H 3 ) 3 C H 2O
CH 3
-H+
CH 3
CH 3
CH 3
78%
仅有少量空阻大的羧酸按此反应机理进行
4 酯的水解反应
*1. 碱性水解（又称皂化反应）
O C 2 H 5 CO
18
O C 2H 5 + H 2O
N aO H
CH 3 CONa
+ C 2H 5O
18
H
同位素跟踪结果表明：碱性水解时，发生酰氧键断裂
反应机理
O RC O R +
H
E + +
HEΒιβλιοθήκη +HE
+
H
E
共振式
离域式
苯的硝化反应
NO 2
+ 浓HNO3 +浓H2SO4
50~60oC, 98%
+ H2 O
有机化合物碳上的氢被硝基取代的反应称为硝化反应
反应机理
HNO3 + H2SO4 H2O+NO2 H2SO4 + H2O HSO4- + H2O+NO2 H2O + +NO2 H3+O + HSO4-
+
+
关键 中间 体
(C H 3 ) 3 C O H
+ H
+
(C H 3 )C 3 C O H 2
通过同位素跟踪可以证明上述反应机理
5 芳香亲电取代反应
芳环上的氢被亲电试剂取代的反应称为芳香亲电取代反应
苯环亲电取代反应的一般模式
H + E
+
E
E
+
+
E
+ H+
亲电试剂
-络合物
-络合物
-络合物的表达方式
按SN1机理进 行反应，是烷 氧键断裂
* 3oROH按此反应机理进行酯化。 * 由于R3C+易与碱性较强的水结合，不易与羧酸结合， 故逆向反应比正向反应易进行。所以3oROH的酯化 反应产率很低。
该反应机理也 从同位素方法 中得到了证明
O CH 3 C- O
18
O
18
H
+ (CH3)3COH
CH 3 C- O C (C H 3 ) 3
-H2O
OH
-H+
O CH 3 C- O C 2 H 5
CH 3 C- O C 2 H 5
消除
*2 碳正离子机理
(CH3)3C-OH
+
OH
+
H+
(CH3)3COH2
O
-H2O
O = C -R (C H 3 ) 3 C
+
属于SN1机理
OH
-H+
R- C- O C (CH 3 ) 3
R- C- O C (CH 3 ) 3
(1) HNO3 + 2H2SO4
(2) + +NO2
H
+
H3O+ +
H
+
+NO
2
+ 2 HSO4-
NO2
NO 2
(3)
NO2 + HSO 4
+ H2SO4
苯的卤化反应
X F eX 3 + X2
有机化合物碳上的氢被卤素取代的反应称为卤化反应
反应机理
快 + C l-C l Cl
+
Cl Cl
-
A lC l 3 慢
110 C SO 3 H + H 2 O
o
苯环上的氢被（-SO3H）取代的反应称为磺化反应
反应机理
O +
+ SO 3 H
+
S O
O
—
H
2S O 4 ( 浓 )
H
—
+? H SO 4
SO 3 H + H 2 SO
4
+
2 H 2S O 4
H 3O + H S O 4 + S O 3
—
SO 3 H
稀 H 2 SO 4 100 - 170 C
HCl
Ea=16.7 kJ/mol
H= 7. 5kJ/mol
+
Cl
Ea=8. 3 kJ/mol
H= -112. 9 kJ/mol 链终止
Cl
CH3 Cl
+
+ +
Cl
CH3 CH3
C l2
H 3C C H 3 H 3C C l
2 饱和碳原子上的亲核取代反应
化合物分子中的原子或原子团被亲核试剂取代的反应称为亲 核取代反应。用SN表示。在反应中，受试剂进攻的对象称为底物； 亲核的进攻试剂称为亲核试剂；在反应中离开的基团称为离去基 团；与离去基团相连的碳原子称为中心碳原子；生成物称为产物。 在上述反应中，若受进攻的对象是饱和碳原子，则称此这类反应 为饱和碳原子上的亲核取代反应。
o
+ H 2S O 4
6 1,2-环氧化合物的开环反应
环氧乙烷类化合物的三元环结构使各原子的轨道不能正面充 分重叠，而是以弯曲键相互连结，由于这种关系，分子中存在一 种张力，极易与多种试剂反应，把环打开。酸催化开环反应时， 首先环氧化物的氧原子质子化，然后亲核试剂向C−O键的碳原子 的背后进攻取代基较多的环碳原子，发生SN2反应生成开环产物。 这是一个SN2反应，但具有SN1的性质，电子效应控制了产物，空 间因素不重要。碱性开环时，亲核试剂选择进攻取代基较少的环 碳原子，C−O键的断裂与亲核试剂和环碳原子之间键的形成几乎 同时进行，并生成产物。这是一个SN2反应，空间效应控制了反 应。
酯化反应的机理
*1 加成－消除机理
双分子反应一 步活化能较高
O CH 3 C- O H H
+ +
OH HO C 2 H 5
OH CH 3 -C -OH HO C 2 H 5 +
质子转移
CH 3 C- O H
按加成－消除 机制进行反应， 是酰氧键断裂
OH
+
加成
四面体正离子
+
CH 3 -C -OH 2 OC 2 H 5
1 自由基取代反应
有机化合物分子中的某个原子或基团被其 它原子或基团所置换的反应称为取代反应。若 取代反应是按共价键均裂的方式进行的，即是 由于分子经过均裂产生自由基而引发的，则称 其为自由基型取代反应。
自由基反应包括链引发、链转移、链终止三个 阶段。链引发阶段是产生自由基的阶段。由于键的 均裂需要能量，所以链引发阶段需要加热或光照。 链转移阶段是由一个自由基转变成另一个自由基的 阶段，犹如接力赛一样，自由基不断地传递下去， 像一环接一环的链，所以称之为链反应。链终止阶 段是消失自由基的阶段。自由基两两结合成键。所 有的自由基都消失了，自由基反应也就终止了。
1,2环氧化合物碱性开环反应的反应机理
H CH 3 O
H H +
-
OCH 3
1 开环 + 2 H
H CH 3 HO
OCH 3 H H
7 赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应
在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作用下，卤素取 代羧酸α-H的反应称为 赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应
RCH2COOH + Br2
PBr3 -HBr
目
录
一、取代反应 二、加成反应
三、消除反应
四、氧化还原反应 五、缩合反应 六、重排反应
一、取代反应
1 自由基取代反应
2 饱和碳原子上的亲核取代反应
3 酯化反应 4 酯的水解反应 5 芳香亲电取代反应 6 1,2-环氧化合物的开环反应 7 赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应 8 芳香亲核取代反应