物理有机化学第4章亲核取代
亲核取代反应速率—基础有机化学例题详解15
亲核取代反应速率—基础有机化学例题详解15S N2反应速率大小判断依据：（1）位阻越大，反应速率越慢（位阻会抑制背面进攻）。
（2）离去基团离去能力越强，反应速率越快（有利于亲核试剂的背面进攻）。
（3）亲核试剂亲核能力越强，反应速率越快。
（4）非质子溶剂有利于S N2反应（非极性溶剂有利于S N2反应，具体见：溶剂效应）。
S N1反应速率大小判断依据：（1）位阻越大，反应速率越快（碳正离子越稳定）。
（2）离去基团离去能力越强，反应速率越快（有利于碳正离子形成）。
（3）亲核试剂亲核能力越强，反应速率越快。
（4）质子溶剂有利于S N1反应（极性溶剂有利于S N1反应，具体见：溶剂效应）。
参考教材《基础有机化学》，邢其毅、裴伟伟、徐瑞秋、裴坚，北京大学出版社，第4版，上册习题6-51请比较下列各组化合物进行S N2反应式的反应速率。
(i) (b) > (a) > (c) S N2反应位阻越大，反应速率越慢。
(ii) (a) > (c) > (b) 离去基团离去能力越强，反应速率越快。
(iii) (a) > (d) > (c) > (b) S N2反应位阻越大，反应速率越慢。
习题6-52请比较下列各组化合物进行S N1反应时的反应速率。
（i）苄基溴，α-苯基溴乙烷，β-苯基溴乙烷（ii） 3-甲基-1-溴戊烷，2-甲基-2-溴戊烷，2-甲基-3-溴戊烷（i）α-苯基溴乙烷> 苄基溴> β-苯基溴乙烷；对应的碳正离子的稳定性越强，S N1反应速率越快。
（ii） 2-甲基-2-溴戊烷 > 2-甲基-3-溴戊烷 > 3-甲基-1-溴戊烷；位阻越大对应的碳正离子的稳定性越强，S N1反应速率越快。
有机化学课件(邢其毅)-第04章
4 芳烃
4.3.2 芳烃的光谱特征 4.3.2.1 红外光谱
4.3 芳烃的物理性质
芳烃主要有三个特征吸收区域。在1600和1500 cm-1出现2个共轭双键伸缩振动吸收；在 3100~3000cm-1 出现苯环上 C―H 键伸缩振动吸收； 950~650cm-1 出现苯环上的 C―H 键面 外弯曲振动吸收。，苯环上的C―H键面外弯曲振动吸收峰的位置和个数与苯环上的氢被 取代位置和个数有关，而与取代基的类型无关，能被利用有效地确定苯环的取代类型， 区别各种位置异构体。 芳香族化合物δ外=CH频率与取代基位置的关系 取代类型 苯 单取代 1,2-二取代 1,3-二取代 1,4-取代 1,2,3-三取代 δ外=CH频率(cm-1 )(强度) 670(s) 770~730(s) 770~735(s) 810~750(s) 900~860(m) 800~770(s) 860~800(s)
芳环的吸收带
化合物 E1吸收带 λmax/nm εmax 苯 萘 180 47000 220 100000 E2吸收带 λmax/nm ε max 204 7900 275 5700 B吸收带 λmax/nm εmax 230 312 200 250
菲
蒽 苯并[ a]蒽 *B吸收带被掩盖
252 50000
4 芳烃
4.3.2 芳烃的光谱特征
4.3 芳烃的物理性质
4.3.2.2 质子核磁共振谱
Ha Hb
[18]-轮烯是芳香性分子，在1HNMR上环内的4个氢Hb 的化学位移值均为 -0.6ppm ，而环外的 10 个氢 Ha 的化学 位移值为7.6ppm。
NH N
N HN
卟吩环是自然界存在的重要芳香环结构。在1HNMR上环内 的4个吡咯氢的化学位移值均为-2.8ppm ，而环外的12个氢 Ha的化学位移值在7.0-8.2ppm之间。
有机化学基础知识亲核取代反应和亲电取代反应
有机化学基础知识亲核取代反应和亲电取代反应有机化学是研究含有碳元素的化合物的科学，其中涉及了许多的反应类型和机理。
亲核取代反应和亲电取代反应是其中两种重要的反应类型，它们在有机合成中具有广泛的应用。
本文将详细介绍亲核取代反应和亲电取代反应的基本概念、机理和应用。
一、亲核取代反应亲核取代反应是指一个亲核试剂与一个电子亏损的化合物之间的反应，亲核试剂中的亲核物质与电子亏损的原子或官能团发生亲电子进攻，形成新的化学键。
亲核取代反应的机理一般分为两步骤：亲核物质的亲电子进攻和原有官能团的离去。
在亲核取代反应中，亲核试剂可以是阴离子（如氢氧根离子、溴根离子等）或中性分子（如水、醇等）。
而被取代的官能团通常是卤代烃、羰基化合物等。
亲电子进攻的位置取决于取代基的取向效应、立体效应等因素。
亲核取代反应有许多经典的例子，如Sn2反应、醇的酸性取代反应、酯的加水分解等。
Sn2反应是最典型的亲核取代反应之一，其中亲核试剂（通常为阴离子）直接在反应过渡态中与受保护的碳原子发生亲电子进攻。
亲核取代反应在有机合成中具有重要的应用价值。
它们可以用于制备具有特定官能团的化合物、构建碳碳或碳氧化合物的键等。
二、亲电取代反应亲电取代反应是指一个亲电试剂与一个电子富余的化合物之间的反应，亲电试剂中的亲电子物种与电子富余的原子或官能团发生亲电子进攻。
亲电取代反应通常可分为两个阶段：亲电子进攻和亲电子离去。
在亲电取代反应中，亲电试剂可以是正离子（如卤素离子、硫酸酯离子等）或中性分子（如酮、卤代烃等）。
而被取代的官能团通常是亲合电子能力较强的原子或官能团，如羟基、氨基等。
亲电取代反应有很多经典的例子，如卤代烃的取代反应、羟基的酸性取代反应等。
卤代烃的取代反应中，亲电试剂中的亲电子物种会与卤代烃中的卤素原子发生亲电子进攻，从而取代卤素。
亲电取代反应在有机合成中也有广泛的应用。
它们可以用于制备具有特定官能团的化合物、构建碳碳或碳氧化合物的键等。
有机化学基础知识点碳原子的亲核取代反应
有机化学基础知识点碳原子的亲核取代反应亲核取代反应是有机化学中重要的反应类型之一。
在这篇文章里，我将介绍碳原子的亲核取代反应的基础知识点。
亲核取代反应是一种化学反应，涉及到一个亲核试剂攻击一个电子云密度较低的碳原子，并将其取代。
这种反应可以发生在饱和碳原子上，也可以在环上的碳原子上发生。
1. 亲核试剂的选择亲核试剂是亲核取代反应中至关重要的一部分。
常见的亲核试剂包括卤代烷、醇、胺等。
选择适当的亲核试剂可以有效地促进反应的进行。
2. 亲核试剂的攻击在亲核取代反应中，亲核试剂攻击碳原子的位置非常重要。
碳原子可以通过两种方式进行亲核攻击：SN1和SN2机理。
- SN1机制：这是一种两步反应，首先，亲核试剂离去一个离子，形成一个带电的中间体。
然后，亲核试剂攻击中间体上的位点，取代离去的离子。
- SN2机制：这是一种一步反应，亲核试剂直接攻击碳原子，并同时取代离去的基团。
3. 碳原子的离去基团在亲核取代反应中，碳原子上的离去基团是影响反应速率和反应机理的重要因素。
常见的离去基团包括卤素原子、氨基和醇基等。
不同的离去基团会导致不同的反应速率和产物选择。
4. 反应条件的影响亲核取代反应的条件也会对反应的进行产生影响。
常见的反应条件包括溶剂的选择、温度和反应时间等。
选择合适的反应条件可以提高反应的收率和选择性。
5. 反应机理的解释了解亲核取代反应的机理对于理解反应过程和预测产物是非常重要的。
通过观察亲核试剂攻击碳原子的位置、反应速率以及产物选择等因素，可以确定反应机理。
在总结中，亲核取代反应是有机化学中基本的反应类型之一。
了解碳原子的亲核取代反应的基础知识点可以帮助我们理解反应机理、预测产物以及进行有机合成的设计。
当然，亲核取代反应还有很多细节和应用等待我们深入探索和学习。
有机化学基础知识点整理亲核取代反应的机理与应用
有机化学基础知识点整理亲核取代反应的机理与应用有机化学基础知识点整理亲核取代反应的机理与应用亲核取代反应（nucleophilic substitution reaction）是有机化学中一类重要的反应类型，它涉及到亲核试剂（nucleophile）与底物（substrate）之间的反应。
这类反应在有机合成和药物化学等领域具有广泛的应用。
本文将对亲核取代反应的机理和应用进行整理。
一、亲核取代反应的机理亲核取代反应的机理可以分为两步：亲核试剂的进攻和负离子离去。
以下将以醇与卤代烷的反应为例来说明。
1. 亲核试剂进攻：醇作为亲核试剂，其亲电性中心是氧原子上的孤电子对。
亲核试剂进攻底物，将亲电性中心与底物的反应中心连接起来，形成中间体。
中间体的稳定性对反应速率起到重要作用。
2. 负离子离去：经过亲核试剂的进攻，底物的反应中心得到了一个新的基团，此时底物上的卤素离去。
在反应中，卤素上的原子带负电荷，形成负离子离去。
负离子的离去速率也会影响整个反应的速率。
亲核取代反应的机理可以继续细分，根据亲核试剂的种类和底物的不同，反应机制也会有所差异。
研究亲核取代反应的机理有助于我们理解反应的速率和选择性，为有机合成的设计和优化提供依据。
二、亲核取代反应的应用亲核取代反应在有机合成中具有广泛的应用。
以下列举几个常见的案例：1. 醇的取代反应：醇可以通过与卤代烷反应发生取代反应，生成醚。
这种反应常用于合成醚类化合物。
例如，乙醇与溴乙烷反应生成乙基乙醚。
2. 酯的水解反应：酯可以通过与水或醇反应发生水解反应，生成相应的酸或醇。
这种反应常用于酯类的加水解反应或酯的酸化反应。
例如，乙酸乙酯与水反应生成乙醇和乙酸。
3. 醛酮的取代反应：醛和酮可以通过与亲核试剂反应发生取代反应，引入新的官能团。
这种反应常用于醛酮类化合物的合成。
例如，丙酮与苯胺反应生成N-苯基丙酮。
4. 羧酸的酯化反应：羧酸可以与醇反应发生酯化反应，生成酯。
这种反应常用于酯类化合物的合成。
亲核取代反应讲解
亲核取代反应讲解
亲核取代反应是有机化学常见的一种反应。
在这种反应中，一个亲核试剂汇合一个有机反应物，并且代替了原有的基团。
在这个反应中，亲核试剂成为了新的基团。
这种反应是在有机化学中广泛运用的，非常有用。
它可以用于构建长链分子，连接分子，以及进行化学变换，制造新化合物。
现在，让我们跟着下面的步骤学习一下如何进行亲核取代反应。
1. 首先，你需要准备好亲核试剂。
亲核试剂可以是任何一种有活性的物质，其分子中含有一个亲核中心，例如氨基、羟基、硫代锰酸根、氰根、卤素根等。
在这个过程中，亲核试剂将代替原有的基团。
2. 准备好需要反应的有机化合物。
选定有机化合物，将其与亲核试剂混合，具体反应条件需要根据不同化合物的特性进行调整。
3. 进行反应。
在进行反应时，通常需要一定的触发条件。
例如，需要加热、催化、加压等。
这些条件可以影响反应速率和产率。
4. 产物的分离与纯化。
完成反应后，需要对产物进行分离和纯化。
这可以通过各种方法进行，例如渗透色谱、薄层色谱、皮尔斯等方法。
通过以上步骤，亲核取代反应就完成了。
这个反应可以进行多次，生成不同的产物，依据不同的具体反应条件，可以得到不同的产物类型。
总之，亲核取代反应是有机化学中非常常见的一种反应。
通过学会这个反应，可以制造许多新型材料和化合物。
即使在化学实验室或制造工厂等工作中，软硬件机器人也可以准确地掌握这个技术，帮助实验者进行研究和开发不同的产物。
有机化学基础知识点整理亲电取代反应和亲核取代反应的区别
有机化学基础知识点整理亲电取代反应和亲核取代反应的区别有机化学是化学学科中的一个重要分支，主要研究有机化合物的结构、性质以及它们之间的反应。
在有机化学中，亲电取代反应和亲核取代反应是两种常见且重要的反应类型。
本文将对这两种反应进行详细介绍，并总结它们的区别。
一、亲电取代反应亲电取代反应是一种亲电子试剂（电子亲和力较强）与有机物发生反应，产生亲电子试剂的正离子和有机物的亲电子中间体，最后产生新的有机产物的反应。
亲电取代反应通常涉及到电子丰富的亲电子试剂（如卤代烃和醇类）与缺电子的有机物之间的反应。
亲电取代反应的特点是：1. 亲电子试剂攻击有机物中的亲电子中间体，将其替换为一个新的官能团。
2. 反应速率受限于亲电子试剂的浓度和反应物之间的亲合度。
3. 反应发生在一个步骤中，生成一个过渡态。
亲电取代反应的例子包括：1. 氯代烃和醇的取代反应：氯代烃与醇反应生成醚。
2. 酯键的加成取代反应：酯与亲电子试剂（如卤代烃）反应生成取代酯。
二、亲核取代反应亲核取代反应是一种亲核试剂（电子给予力较强）与有机物发生反应，产生亲核试剂的负离子和有机物的亲核中间体，最后产生新的有机产物的反应。
亲核取代反应通常涉及到电子缺乏的有机物与亲核试剂（如羟基离子和氨基离子）之间的反应。
亲核取代反应的特点是：1. 亲核试剂攻击有机物中的亲核中间体，将其替换为一个新的官能团。
2. 反应速率受限于亲核试剂的浓度和反应物之间的亲合度。
3. 反应发生在两个步骤中，首先生成一个过渡态，然后生成最终产物。
亲核取代反应的例子包括：1. 羟基离子与卤代烃的取代反应：羟基离子（OH-）攻击卤代烃中的卤素原子，生成醇。
2. 氨基离子与酰卤的取代反应：氨基离子（NH2-）攻击酰卤中的酰基，生成酰胺。
三、亲电取代反应和亲核取代反应的区别亲电取代反应和亲核取代反应在机理和试剂选择上有明显的区别：1. 亲电取代反应中，试剂是亲电子试剂，而亲核取代反应中，试剂是亲核试剂。
有机化学基础知识亲电加成和亲核取代反应
有机化学基础知识亲电加成和亲核取代反应有机化学是研究有机分子结构、性质和反应的科学，而亲电加成和亲核取代反应是有机化学中常用的两种反应类型。
本文将介绍亲电加成和亲核取代反应的基本概念、机制和应用。
一、亲电加成反应亲电加成反应是指亲电试剂通过与亲电中心形成共价键来加成到底物中的反应。
亲电试剂通常是带有正电荷或弱键的化合物，如卤化物、硫酰氯、羰基化合物等。
亲电中心通常是部分正电荷的碳、氧或者氮原子。
亲电加成反应的机制可以分为两个步骤：亲电试剂的亲电攻击和生成中间物，最后由中间物与剩余部分发生质子转移或者消除反应。
经典的亲电加成反应有酯的加成反应、醛和酮的加成反应等。
亲电加成反应具有广泛的应用。
例如，酯的加成反应可以用于合成醇、酮等有机化合物；醛和酮的加成反应是合成醇的一种重要方法。
此外，亲电加成反应还可以用于药物合成、天然产物合成等领域。
二、亲核取代反应亲核取代反应是指亲核试剂通过攻击底物中部分正电荷的原子而替代其中的原子或基团的反应。
亲核试剂通常是带有负电荷或强键的化合物，如氧负离子、硫负离子、氨基等。
而底物中的亲电中心通常是部分正电荷的碳原子。
亲核取代反应的机制可以分为三个步骤：亲核试剂的亲核攻击、中间物的生成，以及从中间物中离去基团或质子转移。
经典的亲核取代反应有酰卤的亲核取代反应、醇的亲核取代反应等。
亲核取代反应在有机化学中应用广泛。
例如，酰卤的亲核取代反应可用于合成酰胺、醇等化合物；醇的亲核取代反应是制备醚的重要方法。
此外，亲核取代反应还可用于农药、染料、合成材料等的合成。
三、亲电加成和亲核取代反应的比较亲电加成和亲核取代反应都是有机化学中常见的反应类型，二者在机制和应用上存在一些差异。
1.机制上的差异：亲电加成反应是通过亲电试剂的亲电攻击形成共价键，而亲核取代反应则是亲核试剂的亲核攻击替代原子或基团。
2.反应条件的差异：亲电加成反应通常需要较强的亲电试剂和较强的酸或碱条件，而亲核取代反应可以在温和的条件下进行。
有机化学1-4章答案
第一章绪论自测题1【单选题】发生均裂反应的条件不包括A、极性溶剂B、过氧化氢C、光照高温D、非极性键正确答案： A2【单选题】下列化合物为非极性化合物的是A、CH3CH3B、CH3OHC、NH3D、CHCl3正确答案： A3【单选题】下列属于亲核试剂的是A、NH3B、H+C、FeCl3D、BF3正确答案： A4【判断题】极性较小或非极性的共价键容易发生自由基反应正确答案：√5【判断题】由不相同的原子形成的双原子分子不一定是极性分子。
正确答案：×第二章自测题1【单选题】根据次序规则下列取代基最大的是（）A、-BrB、-SO3HC、-CH3D、-COOH正确答案： A2【单选题】分子中同时含有1°, 2°, 3°和 4°碳原子的化合物是A、2, 2, 3-三甲基戊烷B、2, 2, 3-三甲基丁烷C、2, 3, 4-三甲基戊烷D、3, 3-二甲基戊烷正确答案： A3【单选题】光照下，烷烃卤代反应的机理是通过哪一种中间体进行的A、碳正离子B、自由基C、碳负离子D、协同反应，无中间体正确答案： B4【单选题】下列基团根据诱导效应属于斥电子基的是A、-COOHB、-OCH3C、-BrD、-CH3CH2CH3正确答案： D5【单选题】能与氯化亚铜的氨溶液反应产生砖红色沉淀的是A、1-丁炔B、丙醛C、1-丁烯D、2-丁炔正确答案： A第三章自测题1【单选题】下列化合物的硝化反应活性最大的是ABCD正确答案： B2【单选题】下列苯的同系物，不能被酸性KMnO4溶液氧化成羧酸的是正确答案： D3【单选题】下列基团属邻对位定位基的是A、-CNB、-BrC、-COOHD、-NO2正确答案： B4【单选题】在亲电反应中能钝化苯环的基团是A、—OHB、—NO2C、—OCH3D、—NH3正确答案： B5【单选题】以C2-C3分析正丁烷的优势构象是A、完全重叠式B、部分重叠式C、对位交叉式D、邻位交叉式正确答案： C第四章自测题1【单选题】下列化合物中哪些可能有E,Z异构体A、2-甲基-2-丁烯B、2,3-二甲基-2-丁烯C、2-甲基-1-丁烯D、2-戊烯正确答案： D2【单选题】下列有关对映异构现象的叙述中，正确的是A、含有手性碳原子的分子一定具有手性B、不含有手性碳原子的分子一定不是手性分子C、有手性碳原子的分子一定可观察到旋光性D、具有旋光性的分子一定具有手性正确答案： D3【单选题】下列各化合物中，唯一具有旋光性的是（）A、CH3CH （OH）COOHB、CH3CH=CHCHOC、C2H5COCH3D、CH2=CHCH=CHCOOH正确答案： A4【单选题】正确答案： B5【单选题】正确答案： D。
有机化学反应方程式总结亲核取代反应
有机化学反应方程式总结亲核取代反应亲核取代反应是有机化学中常见的一类反应。
在亲核取代反应中，亲核试剂（通常是带负电荷的离子或具有亲核性质的分子）与电子不足的溶液中的有机化合物发生反应，取代原有的官能团或取代子基。
这些反应在有机合成中具有重要的应用价值，因此对亲核取代反应的了解至关重要。
以下是几种常见的亲核取代反应及其对应的反应方程式：1. 醇的亲核取代反应醇的亲核取代反应常见的有醇的取代和醚的形成反应。
例如，溴代烷与醇发生取代反应，生成溴代醚和水。
反应方程式如下：R-OH + HBr → R-Br + H2O2. 烯烃的亲核取代反应烯烃是一类具有高度不饱和度的有机分子，容易与亲核试剂发生亲核取代反应。
例如，乙烯与溴化氢反应，发生加成反应生成溴代乙烷：CH2=CH2 + HBr → CH3CH2Br3. 酸的亲核取代反应酸的亲核取代反应是指酸与亲核试剂反应，生成酸的盐类或酯。
例如，乙酸与氨反应生成乙酰胺：CH3COOH + NH3 → CH3CONH24. 酯的亲核取代反应酯的亲核取代反应通常涉及酯键的断裂和取代。
例如，酯与碱反应生成相应的酸盐：R-COOR' + NaOH → R-COONa + R'OH5. 酰卤的亲核取代反应酰卤是一类常见的有机化合物，容易与亲核试剂发生取代反应。
例如，酰氯与水反应生成相应的酸：R-COCl + H2O → R-COOH + HCl6. 醛和酮的亲核取代反应醛和酮是有机化合物中常见的官能团，容易与亲核试剂发生取代反应。
例如，醛和酮与氨反应生成相应的胺：R1-CO-R2 + NH3 → R1-CO-NH2 + R2H上述只是亲核取代反应的一些常见例子，实际上亲核取代反应有很多不同的类型，具体的反应机理和生成物取决于反应条件和反应物的性质。
总结：亲核取代反应是有机化学中常见的反应类型，通过与亲核试剂的反应，有机化合物发生取代反应。
醇的取代反应、烯烃的加成反应、酸的盐类或酯的生成、酯键的断裂和取代、酰卤的取代反应、以及醛和酮的胺的生成等都是亲核取代反应的例子。
大学有机化学反应方程式总结亲电加成和亲核取代反应
大学有机化学反应方程式总结亲电加成和亲核取代反应在有机化学中，亲电加成和亲核取代反应是两种常见的反应机理。
它们在有机合成中具有重要的地位，能够合成各种有机化合物。
本文将对亲电加成和亲核取代反应的机理和常见的反应方程式进行总结。
亲电加成反应是指通过亲电试剂攻击有机化合物中的亲电性较强的部分，从而形成共价键和新的化合物。
亲电试剂可以是正离子或中性分子，常见的有卤代烷、氯化亚砜、硫酮等。
亲电加成反应的机理通常包括四个步骤：1. 亲电试剂进攻：亲电试剂通过正电荷或δ+部分攻击有机分子的亲电性较强的部分；2. 形成共价键：亲电攻击后形成新的化学键，生成中间体；3. 步骤二反应完成：通过负离子或中性分子的攻击，使得步骤二生成的中间体去离子，生成产物；4. 氢离子回收：再生负离子或中性分子的离子，进行下一轮反应。
亲电加成反应的反应方程式常常以杂环化合物的形式出现，例如：环氧化酮的开环反应、环胺的开环反应等。
下面是几个亲电加成反应的常见例子：1. 环氧化酮的开环反应：[图1]2. 氨的亲电加成反应：[图2]3. 烯烃的亲电加成反应：[图3]亲核取代反应是指通过亲核试剂攻击有机分子中较强亲核性的部分，从而发生反应。
亲核试剂可以是负离子或中性分子，常见的有水、氨、醇等。
亲核取代反应通常包括三个步骤：1. 亲核试剂进攻：亲核试剂通过负离子或δ-部分攻击有机分子的亲核性较强部分；2. 形成新的化学键：亲核攻击后，在反应物中形成新的共价键；3. 步骤二反应完成：通过离子或中性分子的离去，生成产物。
亲核取代反应的常见反应方程式有醇的取代反应、酯的加水反应等。
下面是几个亲核取代反应的常见例子：1. 醇的取代反应：[图4]2. 酯的加水反应：[图5]3. 卤代烃的取代反应：[图6]亲电加成和亲核取代反应是大学有机化学中重要的反应机制，对于有机化合物的合成有着重要的意义。
在实际应用中，根据具体反应需要选择适当的试剂和条件，合理设计反应方程式，才能获得所需的产物。
有机化学基础知识点整理亲核取代反应的机理
有机化学基础知识点整理亲核取代反应的机理有机化学基础知识点整理：亲核取代反应的机理亲核取代反应是有机化学中一类重要的反应类型，它是指亲核试剂（通常是带有孤对电子的分子或离子）与有机化合物发生反应，将其替代掉。
本文将对亲核取代反应的机理进行整理。
一、亲核试剂的特性和作用亲核试剂一般是带有孤对电子的分子或离子，具有以下特性和作用：1. 孤对电子的存在：亲核试剂通过孤对电子攻击有机分子中的反应中心进行取代反应。
2. 拉断键：亲核试剂与反应物形成化学键时，需要拉断原有的化学键。
3. 中性或带正电：亲核试剂可以是中性分子，也可以是带正电的离子。
二、亲核取代反应的机理亲核取代反应的机理可分为三个关键步骤：亲核试剂的加入、化学键的形成和产物生成。
1. 亲核试剂的加入：亲核试剂向反应物靠近，并通过孤对电子攻击反应物中的反应中心，形成化学键。
这一步是反应的速率决定步骤。
2. 化学键的形成：在形成新的化学键的同时，原有的化学键被拉断，形成过渡态。
亲核试剂和反应物之间会发生电子重新分配的过程。
3. 产物生成：经过化学键形成和原有键的断裂后，形成了新的化学物质，即产物。
三、亲核取代反应的机制亲核取代反应的机制可以分为两种类型：S_N1和S_N2反应机制。
1. S_N1反应机制：S_N1反应机制是指亲核试剂首先取代离子化的反应物上的离去基团，然后再形成新的化学键。
其关键特点如下：- 易产生重排：由于反应物中离去基团的离去速度决定反应的速率，因此在离去基团稳定性较差的情况下，易产生重排反应。
- 两步反应：S_N1反应机制经历两个步骤，第一步是离去基团的离去形成离子化的反应物，第二步是亲核试剂与离子化的反应物发生反应。
2. S_N2反应机制：S_N2反应机制是指亲核试剂直接与反应物发生反应，形成新的化学键。
其关键特点如下：- 一步反应：S_N2反应机制只经历一个步骤，即亲核试剂与反应物同时发生反应，形成新的化学键。
- 全程立体控制：S_N2反应机制中反应的速率不仅取决于亲核试剂的浓度，还受到空间位阻的影响。
基础有机化学 第4章烷烃自由基取代反应
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鱼钩箭头
（3） 热力学和动力学
热力学（thermodynamics）是研究一个反应能否进行、 进行的程度，即反应物有多少转化成生成物，是一个化学 平衡问题，它与反应物及生成物的性质、外界反应条件如 温度、压力有关，它与反应速率没有关系。
（4） 饱和烃的偶极矩
（5） 溶解度
偶极矩均为0。
烷烃不溶于水，溶于非极性溶剂.
环烷烃的分子结构比链烷烃排列紧密， 所以，沸点、熔点、密度均比链烷烃高。
4.3 预备知识
（1） 有机反应及分类 （2） 有机反应机理 （3） 热力学和动力学 （4） 过渡态理论 （5） 反应势能图
4.3 预备知识
（1） 有机反应及分类
acid−base reaction）、取代反应（substitution reaction）、加成 反应（addition reaction）、消除反应（elimination reaction）、重 排反应（rearrangement）、氧化还原反应（oxidation and reduction）、缩合反应（condensation）等。
（5） 反应势能图
势 能
A......B ....C
A+B C
A B+C
o
反应进程
势
A......B ....C
能
A+B C
A B+C
o
反应进程
反应势能曲线：图中表示反应体系势能高 低的曲线。
反应进程：由反应物到生成物所经过的能 量要求最低的途径。
过渡态：在反应物互相接近的反应进程中， 与势能最高点相对应的结构称为过渡态。 （过渡态不可分离得到。）
亲核取代反应机理(有机化学初解)
相对速度：
108 45
1.7
1.0
烃基结构对反应历程的影响
叔卤代烷由于容易失去卤素而形成稳定的
正碳离子，所以其亲核取代反应主要按SN1历
程进行；而伯卤代烷则由于-碳原子的空间位
阻较小,主要按SN2历程进行反应；仲卤代烷则
介于二者之间，即两种历程兼而有之，倾向于
哪种历程则取决于具体反应条件。
容易 叔卤代烷
有机化学
卤 代
烃
本章主要内容
卤代烃的分类 卤代烃的命名 卤代烃的物理性质 卤代烃的化学性质 亲核加成反应机理 消除反应机理
卤代烃的分类
按卤素所连接的烃基类型分为：
CH3CH2Cl (氯乙烷) 饱和卤代烃(卤代烷) CH2＝CHCl(氯乙烯) 不饱和卤代烃
Clห้องสมุดไป่ตู้
(氯苯)
芳香族卤代烃
在质子溶剂中，一般常见的亲核试剂的亲核能力的次序是：
RS ≈ArS≈ C N >I > NH3(RNH2)> R O ≈ HO > Br > Cl > H2O
溶剂的影响
对于SN1反应： (CH3)3C-Br [(CH3)3C+ ··· Br-] (CH3)3C+ + Br
（过渡态1）
-
H H H H H
C
H
H
H
H
H
C C+ C
C + CH
H H
H
C + CH 2
H
H H
C
+ CH3
H
H
叔正碳离子>仲正碳离子>伯正碳离子>甲基正碳离子
有机化学中的亲电取代反应
有机化学中的亲电取代反应亲电取代反应是有机化学中常见的一种反应类型，它是指一个亲电试剂与一个亲核试剂发生反应，亲电试剂以电子亏损的正电荷离去，而亲核试剂则以电子富集的负离子或亲核试剂以电子富集的分子参与反应。
本文将介绍亲电取代反应的基本原理、机理以及一些典型的亲电取代反应。
一、亲电取代反应的基本原理亲电取代反应遵循亲核试剂与亲电试剂之间的相互作用原则。
在有机化学中，亲电试剂通常是电子亲和性较高的物质，如卤原子（如氯、溴等）、羰基化合物（如酮、醛等）等。
而亲核试剂则是具有孤对电子的物质，如负离子、亚胺等。
亲电取代反应的机理主要有两种：亲电取代的加成-消失机理和亲电取代的热择性机理。
在加成-消失机理中，亲核试剂发生加成反应后，亲电试剂的离去群消失；而在热择性机理中，亲核试剂首先与亲电试剂发生竞争性的加成反应，然后通过内消旋等方式选取一个取代产物形成稳定的中间体。
二、典型的亲电取代反应1. Sn1反应（亲电溴代反应）Sn1反应是有机化学中的重要反应之一，也是亲电取代反应中最常见的一种。
在Sn1反应中，亲电试剂通常是卤代烃，如溴代烷或氯代烷。
反应机理中，亲电试剂先经历一个解离步骤，生成一个稳定的亲电中间体或卤化亲电离子，然后亲核试剂与亲电中间体进行反应，形成取代产物。
2. Sn2反应（亲电取代反应）Sn2反应是亲电取代反应中的另一种常见类型。
与Sn1反应不同的是，Sn2反应的机理中，亲核试剂直接与亲电试剂发生反应，形成过渡态，然后解离得到最终的取代产物。
Sn2反应通常发生在一个立体反应中，因此对于醇、卤代烷等底物，立体结构对反应的速率和选择性都有重要影响。
3. 酯化反应酯化反应是有机化学中的一种常见亲电取代反应。
在酯化反应中，亲电试剂通常是羧酸或其衍生物，亲核试剂为醇或酚。
反应机理中，亲电试剂先与亲核试剂经过加成-消失机理反应，生成一个稳定的酯中间体，然后通过水解等方式生成最终的酯产物。
4. 羟基化反应羟基化反应也是一种重要的亲电取代反应。
有机化学课件(李景宁主编)第4章_炔烃和二烯烃
CH3 C CH
Br2
CH3 C CH Br Br
Br2
CH3
Br Br C CH Br Br
现象：溴的红棕色消失,用于检验烯烃、炔烃及其他含有碳碳 重键的化合物。
C
C
CH3 + Br2
C
Br +
C
CH3
Br－
C Br
C
Br CH3
反式加成
CH2 CH CH2 C CH + Br2
-20 C CCl4
其过程为自由基加成得反马式加成产物与水的加成烯醇式不稳定酮式稳定互变异构两种构造异构体处于相互转化的平衡中在转化tomerizm
作业
P98 2(1)(2)(3); 8; 14(6); 19. 11;
第四章 炔烃和二烯烃
alkyne and diene
AgNO3
6、聚合
TiCl4 Al(C2H5)3 聚乙炔类导电聚合物由日本化学家白川英树研 n HC CH CH CH 制成功，2000年获诺贝尔化学奖。顺式和反式 n
有机化学基础知识点整理亲电和亲核取代反应
有机化学基础知识点整理亲电和亲核取代反应亲电和亲核取代反应是有机化学中常见的两类反应类型。
在这篇文章中，我们将对亲电和亲核取代反应的基础知识进行整理和总结。
一、亲电取代反应亲电取代反应是指亲电子试剂与有机化合物中的亲核位点发生反应，形成新的化学键的过程。
亲电试剂通常具有正电荷或δ+电荷，它们能够与孤对电子或具有δ-电荷的亲核位点进行反应。
亲电取代反应主要涉及到以下几个重要的概念和知识点：1. 亲电试剂：亲电试剂可以是带正电荷的离子，也可以是带正电荷的分子。
常见的亲电试剂包括卤素化合物、酸、羧基化合物等。
亲电试剂的选择决定了反应的类型和机理。
2. 亲核位点：有机化合物中富含电子的原子或官能团被称为亲核位点，通常是孤对电子、π电子或负电荷较为集中的原子或官能团。
亲电试剂会与亲核位点发生反应，从而形成新的化学键。
3. 电子云的重排：亲电试剂与有机化合物的反应通常伴随着电子云的重排。
电子云的重排可以改变化合物的立体构型和键的位置，从而影响反应的产物。
4. 规则：亲电取代反应遵循一系列的规则和机理，例如亲电试剂的攻击方式、反应的立体化学控制等。
学习和理解这些规则对于掌握亲电取代反应至关重要。
二、亲核取代反应亲核取代反应是指亲核试剂与有机化合物中的亲电位点发生反应，形成新的化学键的过程。
亲核试剂通常具有负电荷或δ-电荷，它们能够与带正电荷或δ+电荷的亲电位点进行反应。
亲核取代反应也涉及到以下几个重要的概念和知识点：1. 亲核试剂：亲核试剂是富含电子的离子或分子，通常具有孤对电子或负电荷。
常见的亲核试剂包括氢氧根离子、醇、胺等。
亲核试剂的选择和性质决定了反应类型和机理。
2. 亲电位点：有机化合物中带正电荷或δ+电荷的原子或官能团被称为亲电位点，通常是阳离子或具有正电荷的原子或官能团。
亲核试剂会与亲电位点发生反应，形成新的键。
3. 反应机理：亲核取代反应可以通过不同的机理进行，如相邻基团迁移、加成-消除反应等。
卤代烷的亲核取代反应
CH3CH2CH2CHCH3 Br
Zn CH3COOH
CH3CH2CH2CH2CH3
还原试剂:
LiAlH4 NaBH4 Zn/HCl Na + NH3等
HI
催化氢解
四、不饱和卤代烃的取代反应(skip)
1、乙烯基卤代烃 (存在p-p共轭)
X C C + AgNO3
卤代乙烯型X不活泼，不能生成AgX沉淀。
(2)
β
α
X
(1)
SN1
RCH CH2 OH + XH
H
(2) E1
RCH CH2 + H2O + X-
2）双分子消除反应(E2) ：
BHβ C C X
BH C
α
C X
C C
+ HB + X-
E2过渡态和SN2的相似。 不同是，碱性试剂进攻b-H，发生E2;
亲核试剂进攻-C，则发生SN2。 而试剂亲核性和碱性往往同时存在， 故E2和SN2往往同时发生。
KOH
CH3CH C(CH3)2 71%
CH3 CH3CH2C CH2 29%
2、 消除反应的机制 1）单分子消除反应(E1) ：
H
(1)
(2) B
C C X
慢
H C C+ + X -
-
H C C+
快
C C
+ HB
E1第一步生成正碳离子（同SN1），故往往同时发生SN1
(1)
HO-+ RCH CH2
(CH3)3CBr + C2H5OH
(CH3)3OC2H5 + (CH3)2C=CH2 25 C (97%) (3%)
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(Aliphatic Nucleophilic Substitution)
一.亲核取代反应反应类型 二.亲核取代反应反应机理 (Reaction Mechanism) ( )
1. SN1机理 ( ) 2. SN2机理 ( ) 3. 离子对机理 ( ) 三. 立体化学 1. SN2反应 ( ) 2. SN1反应 ( )
四. 影响反应活性的因素 ( ) 1. 底物的烃基结构 2. 离去基团 (L) 3. 亲核试剂 (Nu:) 4. 溶剂
五. 正碳离子 (Carbocations)非经典正碳离子 六. 邻基参与作用
一、教学目的和要求
1、掌握亲核取代反应类型和反应机理 （SN1机理 ； SN2机理； 离子对机理）
2、了解亲核取代反应中的立体化学 3、掌握影响亲核取代反应活性的因素 4、掌握邻基参与反应的基本概念 5、了解邻基参与反应的立体化学
Ph2CH
丙酮
Cl 慢
Ph2C+H + Cl
Ph2C+H H2O Ph2CH OH
按SN 1 机理进行反应的 体系：叔卤代烷及其衍 生物和被共轭体系稳定 的仲卤代烃及其衍生物
2. 双分子亲核取代 （Substitution Nucleophilic Bimolecular) ( SN 2)反应机理
Nu- ＋ R'CH2 L
ＲＯＨ＋Ｎ(CH3)３
• （４）作用物为正离子，亲核试剂为中性分子。
• 如：RN+(CH3)3＋Ｈ2S
RS+H2＋Ｎ(CH3)３
•
类型（1）和（4）反应前后无电荷变化，类型（2）和（３）反应前后有电荷
变化，但两者相反。
中心碳原子
RCH2–A + Nu：
RCH2–Nu + A：
底物 （进入基团）
产物 离去基团
R Nu +L-
亲核取代反应可以分为以下四种类型：
• （１）作用物为中性分子，亲核试剂为负离子。
• 如：Ｒ－Ｉ＋ＯＨ－ Ｒ－ＯＨ＋Ｉ－
• （２）作用物与亲核试剂都是中性分子。
• 如：Ｒ－Ｉ＋Ｎ(CH3)3 RN+(CH3)3 ＋Ｉ－ • （３）作用物为正离子，亲核试剂为负离子。
• 如：RN+(CH3)３＋ＯＨ－
HH
δ
Nu
C
δ
L
R'
R'CH2 Nu ＋L-
典型的SN2反应是协同历程，R－Ｌ键的断裂和R－Ｎu键的形成协同进行。 动力学研究表明：这一类亲核取代反应的速率与
底物的浓度和试剂的浓度同时相关：
ν = k[R L][Nu]
二级反应
Nu C
在过渡态中，亲核试剂的孤
对电子所占有的轨道与中心碳原
L 子的 p轨道交盖的程度与离去基
构型转化
构型保持
事实上，SN1反应往往伴随构型转化产物：
H
H
Ph C Br CH3OH CH3O C Ph + 73% 消旋化产物
CH3
HBr
CH3
二、教学重点和难点
重点：反应类型和反应机理；邻基参与反应的基本概 念；影响亲核取代反应活性的因素
难点：亲核取代反应中的立体化学；邻基参与反应的 立体化学
三、教学课时 2课时
一.亲核取代反应反应类型
连接在饱和碳原子上的一个原子或基团被另外一个带负电或中性的原子或基 团取代的化学过程。
Nu + R L
团与中心碳原子的 p轨道的交盖 程度相同
按 SN 2 机理进行的底物特征：
R' CH R X
不被共轭体系稳定的仲卤代烷 及其衍生物
3. 离子对机理
介于SN1 与 SN2 之间的机理，建立 在SN1机理基础之上。
底物的解离成正碳离子是经几步完成的，形成不同 的离子对：
R L离子化
Nu SN 2
构型翻转
三. 反应的立体化学
反应的立体化学与反应机理相关
SN2机理：
Nu- ＋ C L
δLeabharlann δNu C LNu C
Walden转化
Paul Walden
(1863–1957) 拉脱维亚化学家
由于试剂从离去基团的背后进攻中心碳原子，所以
产物发生构型转化－Walden转化。
Nu:
L
Nu
+ L-
SN2的立体化学
过渡态
构型相反 • 瓦尔登转化
构型
H
C6H13 C Br
NaOH SN 2
CH3
(R) - (-) - 2 - 辛烷 [α]25D= -34.25° 对映体的纯度=100%
翻转
C6H13 HO C H
CH3
(S) - (-) - 2 - 辛醇 [α]25D= -9.90° 对映体的纯度=100%
CH2Ph
受进攻
亲核试剂
的对象
一般是负离子或带未
分电子对的中性分子
Nu- + C X
Nu C + X-
亲核试剂
底物
产物
离去基团
亲核试剂 (Nu)：带负电荷的离子或带未共用电子对的中性分子。 底物：反应中接受试剂进攻的物质。 离去基团：带着一对电子离去的分子或负离子。
二. 亲核取代反应机理 1. 单分子亲核取代 （Substitution Nucleophilic
Unimolecular) ( SN 1)反应机理
R L +Nu- R Nu + L-
ν = k1 R L
反应分两步进行
第一步 正碳离子的生成：
R L 慢 δR δL
R+ + L-
第二步 亲核试剂进攻正碳离子：
R+ + Nu- 快 R Nu
第一步是决定
反应速率的一步。
例如： 二苯基氯甲烷在丙酮的水解反应：
L-
CL
C+ Nu-
Nu-
C Nu + Nu C
50%
50%
试剂从正碳离子的两面进攻中心碳原子，形成一对 外消旋产物。
正碳离子越稳定，消旋化程度越大
H
H H
H
C CH3 Ph
Cl
OHH2O
C+
CH3
OH-
Ph CH3
C Ph
OH
HO
C PhCH3
49%
51%
消旋化 (Racemization)
SN1的立体化学
Me
CH
OH
TsCl A
αα==++3333..00°°
KC
CH2Ph
Me CH OTs αα==++3311..11°°
EtOH K2CO3
B
CH2Ph EtBr
CH2Ph
Me CH OK
Me CH OEt
α= +23.5°
CH2Ph
Me CH OEt αα==--1199..99°°
SN1机理
R+L- 溶剂介入
+-
RL
R+ + L-
离解的离子
Nu 紧密离子对
翻转（主要）
Nu
溶剂介入 离子对
Nu SN 1
转化（消旋化） （消旋化产物）
三个阶段： ⑴ 解离的正负离子形成紧密的离子对，整个离子对 被溶剂化。 ⑵ 溶剂介入离子对后，正负离子被溶剂隔开。
⑶ 离解的离子为自由离子。
亲核试剂可以进攻四种状态的底物，从而得到不同 的产物。