亲电反应和亲核反应

（1） （2） （3） （4） （5） （6）
亲核试剂 所有的负离子 具有未共享电子对的分子 烯烃双键和芳环 还原剂 碱类 有机金属化合物中的烷基
亲电试剂 所有的正离子 可能接受未共享电子对的分子 羰基双键 氧化剂 酸类（氢氟酸例外） 卤代烷中的烷基
下一知识点：离子型反应分类
四、反应物和试剂及试剂的分类(5-5)
引言（提出问题）（2-1）
我们说乙炔和溴的四氯化碳溶液反应生成1，2—二溴乙烯，
进一步反应生成1，1，2，2—四溴乙烷的反应为亲电加成，
反应式如下：
+ HC CH
Br2 CCl4
Br Br Br2
C CH
H
CCl4
Br Br HC CH
Br Br
（亲 电加 成）
乙炔
1， 2-二溴 乙 烯 1， 1， 2， 2-四 溴 乙 烷
下一知识点：共价键断裂方式2-1
二、共价键的断裂方式（2-1）
有机化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成 过程。组成有机化合物的化学键主要是共价键，共价键是 由电子云重叠而成，每根共价键由电子对（2个电子）构 成，共价键的断裂方式有两种：
1 均裂
均裂：A：B → A· ＋ B· 即构成共价键的电子对在断裂时平均分配到两个 原子上，形成带有单电子的活泼原子或基团——游离基 （又叫自由基），这种断裂方式称为共价键的均裂。
E+
慢
π 络 合物
E
+H
δ 络 合物
+E
E
E
H
H
+
H
+
共振 体 结 构
第三步是δ络合物碳正离子失去而形成卤苯。
下一知识点：第三步
五、亲电反应历程(5-5)
E
快
+H
+
E
H
δ 络 合物
该反应过程是由亲电试剂进攻苯环而引起的反应，称 为亲电取代反应历程。在苯环上发生的卤化、硝化、磺化、 烷基化和酰基化反应都属亲电取代反应历程。
下一知识点：试剂分类图表、极性试剂分类
四、反应物和试剂及试剂的分类(5-3)
试剂
极性(或离子型)试剂：含偶数电子的正、负离子或极性分子 非极性(自由基)试剂：自由基或容易产生自由基的化合物
从试剂的电子结构来看，极性试剂是指那些能够接受
和供给一对电子以形成共价键的试剂。因此，极性试剂又 分为两类，在离子型反应中供给一对电子与反应物生成共 价键的试剂叫做亲核试剂，而从反应物接受一对电子生共 价键的试剂叫做亲电试剂。
表示。
（3）亲核取代反应 SN1和SN2可简单表示为：
δ+ δ-
R X + Nu
R Nu + X
反应物 亲 核 试 剂
是由亲核试剂进攻反应物的反应，故称亲核取代反应。
下一知识点：亲电试剂和亲核试剂的相对性1
七、亲电和亲核反应总结（3-1）
1、亲电试剂和亲核试剂的相对性
亲电试剂和亲核试剂是相对，某些试剂可以随着反应条件
和与相互作用的物质性质的不同，或者表现为亲电性或者表现
为亲核性，例如水（H2O）和氨(NH3)等少数无机试剂。
+ H2C CH2
H2O
反应物 亲 电试 剂
H2 H3C C
OH
Na源自文库H
+ CH3Br
H2O
反应物 亲 核 试 剂
CH3OH + Br
下一知识点：亲电试剂和亲核试剂的相对性2
七、亲电和亲核反应总结（3-2）
（2）单分子亲核取代反应（SN1）
以叔丁基溴在碱性溶液中水解为叔丁醇为例，说明反应 历程，反应如下：
CH3
H3C C Br + OH
CH3
CH3 H3C C OH
CH3
+ Br
下一知识点：SN1反应
六、亲核反应历程（6-5）
第一步，C－Br键解离：
CH3
CH3
C Br
慢
CH3
(A)
CH3
CH3 C Br
基反应、离子型反应：
协同反应：在反应过程中，旧键的断裂和新键的形成都相 互协调地在同一步骤中完成的反应称为协同反应。协同反 应往往有一个环状过渡态。它是一种基元反应。
自由基型反应：由于分子经过均裂产生自由基而引发的反 应称为自由基型反应。自由基型反应分链引发、链转移和 链终止三个阶段。
下一知识点：自由基反应三阶段、离子型反应
同样是乙炔，在碱的存在下，和甲醇发生反应生成甲基乙烯基醚是 亲核加成反应，反应式如下：
HC CH + CH3OH
乙炔
KOH 加 热 、加 压
H2C
C H
OCH3
甲 基乙 烯基醚
（亲 核加 成）
下一知识点：引言（2-2）
引言（提出问题）（2-2）
在有机化学的学习过程中，亲电和亲核是 让很多同学困惑的概念，为了说明亲电和亲 核的概念，让我们从共价键的断裂说起，来 阐明亲核反应和亲电反应。
个别有机试剂也存在这种情况。醇（ROH）与卤
代烷（RX）的成醚反应表现为亲核性，而醇与金属
有机化合物的反应则表现为亲电性。
亲电反应和亲核反应
林桂汕
下一知识点：目的和要求
一、目的和要求
通过本节课的学习，达到：
1. 掌握共价键的断裂方式 2. 掌握有机化学反应类型的分类 3. 掌握亲电试剂和亲核试剂的概念 4. 掌握亲电和亲核概念 5. 掌握亲电和亲核反应的历程
要求能够辨别亲电反应和亲核反应。
下一知识点：引言2-1
三、有机反应类型分类（3-2）
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。
R CN C O
R'(H)
下一知识点：第三步
六、亲核反应历程（6-2）
第三步是氰醇负离子从水中夺取质子（H+），形成氰醇。
R
CN C O + H OH
快
R
CN C OH + OH
R'(H)
R'(H)
氰醇
在该反应中，第一步和第三步是质子（H+）转移反应， 第二步是氰离子与羰基的加成，是决定反应速度的步骤，该步
协同反应（反应连续进行，一步完成）：双烯合成、SN2、 E2反应
在本节课中，主要对亲电反应和亲核反应相关知识进行介绍。要弄清楚亲核反 应和亲电反应，首先要明确什么是反应物，什么是试剂。
下一知识点：反应物和试剂
四、反应物和试剂及试剂的分类（5-1)
1．反应物和试剂
反应物(或作用物)和试剂之间并没有十分严格的界限，是个相对 的概念、习惯用语。本来相互作用的两种物质，即可互为反应物， 也可互为试剂。但为了讨论和研究问题时方便，从经验中人为的规 定反应中的一种有机物为反应物，无机物或另一种有机物为试剂。 例如乙烯与溴的加成反应，乙烯为反应物，溴为试剂。苯肼与醛、 酮的反应，醛、酮为反应物，苯肼为试剂。
下一知识点：亲核反应历程
六、亲核反应历程（6-1）
1、亲核加成反应历程
以醛（或酮）和氢氰酸（HCN）反应生成氰醇为 例，说明亲核加成反应历程。
第一步是氢氰酸在碱的作用下生成氰离子。
快
HCN + OH
CN + H2O
第二步是氰离子进攻羰基的碳原子。
R 慢
CN + C O
R'(H)
亲 核 试 剂 反应物
CC
反应物
δ+ δ- 慢
+H X
亲 电试 剂
C C +X
+
H
下一知识点：第二步
五、亲电反应历程(5-2)
第二步是碳正离子迅速与X-结合生成卤烷。
CC + X 快
+
H
CC HX
第一步的反应速度慢，反应速度由第一步决定，而第一步是由 亲电试剂的进攻而发生的，称亲电加成反应。烯、炔和亲电试剂的 反应，二烯烃的加成反应，脂环烃小环的开环反应加成都是亲电加 成反应历程。 (亲电试剂：卤素、卤化氢、水、硫酸、次卤酸等)
下一知识点：亲电反应历程
五、亲电反应历程(5-1)
1、亲电加成反应历程 我们以烯烃和卤化氢的加成反应为例，说明亲电加成的
历程。 加成反应历程包括两个步骤。 第一步是烯烃分子受HX的影响，π电子云偏移而极化，
使一个双键碳原子上带有部分负电荷，更易于受极化分子HX 的带正电部分（H->X）或质子H+的攻击，结果生成带正电的 中间体碳正离子和HX的共轭碱X-。
下一知识点：亲电取代
五、亲电反应历程(5-3)
2、亲电取代历程
以苯和亲电试剂反应为例，说明亲电取代历程。
第一步是亲电试剂E+进攻苯环，很快地和苯环的 π电子形成π络合物，π络合物仍然还保持苯环的结构。
+ E+
快
E+
反应物
亲 电试 剂
π 络 合物
下一知识点：第二步
五、亲电反应历程(5-4)
第二步是π络合物进一步与苯环的一个碳原子直接连 接，形成δ络合物。
CH3
(B) 过渡态I
第二步，C－O键生成：
CH3
CH3 C + + OH- 快
CH3
(C)
活性中间体
CH3
CH3 C OH
CH3 (D)
过渡态II
CH3
CH3 C + + Br-
CH3
(C)
活性中间体
CH3
CH3 C OH
CH3 (E)
下一知识点：SN1总结
六、亲核反应历程（6-6）
在该反应历程中，第一步反应速度慢，所以该步是整个反应的决速步 骤，而这一步的反应速度是与反应物卤烷的浓度成正比，所以整个反应速 度仅与卤烷有关，与试剂浓度无关。在决速步骤中，发生共价键变化的只 有一种分子，所以称为单分子反应历程。这种单分子亲核取代反应常用SN1
三、有机反应类型分类（3-3）
反应类型分类如下表所示： 自由基取代：烷烃卤代、芳烃侧链卤代、烯烃α—H卤代
自由基反应 自由基加成：烯烃的过氧化效应，部分聚合反应
亲电加成：烯、炔、二烯烃的加成 亲电取代：芳环上的取代反应 反应类型 离子型反应 亲核加成：醛、酮的亲核加成、羟醛缩合反应 亲核取代：卤代烃、醇的SN1反应 消除反应：卤代烃和醇的E1反应 亲核加成—消除反应：羧酸衍生物的代表反应
下一知识点：异裂
二、共价键的断裂方式（2-2）
2 异裂 异裂：A：B → A- ＋B+（或A+ ＋ B-）
即构成共价键的电子对在断裂时完全转移到1个 原子上，形成正离子和负离子，这种断裂方式称为共 价键的异裂。
下一知识点：有机反应类型分类
三、有机反应类型分类（3-1）
根据共价键断裂方式分类 根据共价键的断裂方式分类，可分为协同反应、自由
离子型反应：由分子经过异裂生成离子而引发的反应称为离子型反 应。
离子型反应有亲核反应和亲电反应。 由亲核试剂进攻而发生的反应称为亲核反应，亲核试剂是对正 原子核有显著亲和力而起反应的试剂。 由亲电试剂进攻而发生的反应称为亲电反应。亲电试剂是对电 子有显著亲合力而起反应的试剂。
下一知识点：反应类型分类
+ H2C CH2
Br2
CCl4
反应物
试剂
Br Br
C H2
CH2
下一知识点：试剂分类
四、反应物和试剂及试剂的分类(5-2)
2．试剂的分类 有机反应中的试剂(无机试剂和有机试剂) 按有机反应历程可分为极性(或离子型)试剂 和非极性(自由基)试剂两大基本类型。非极 性试剂是指自由基或容易产生自由基的化 合物，极性试剂是指含偶数电子的正、负 离子或极性分子。
对试剂有了规定以后，所有的离子型反应就可以根据试 剂的性质加以分类。由亲核试剂进攻反应物而引起的反应，叫 做亲核反应。由亲电试剂进攻而引起的反应，叫做亲电反应。
亲核反应：由亲核试剂进攻反应物而引起的反应称为亲核反应。 离子型反应
亲电反应：由亲电试剂进攻而引起的反应，叫做亲电反应。
亲核反应又可进一步分为亲核取代反应和亲核加成反应。 亲电反应分为亲电取代反应和亲电加成反应。下面通过亲电加 成、亲电取代、亲核加成、亲核取代的反应历程，来进一步说 明亲电反应和亲核反应。
极性试剂
亲核试剂：供给一对电子与反应物生成共价键的试剂 亲电试剂：从反应物接受一对电子生共价键的试剂
下一知识点：亲核试剂、亲电试剂表
四、反应物和试剂及试剂的分类(5-4)
从广义的酸、碱概念的角度上来说，路易斯碱都是亲核的， 故为亲核试剂；而路易斯酸都是亲电的，则为亲电试剂，在 一般的离子型反应中，极性试剂的分类如下表所示：
CH3Br 反应按以下过程进行：
NaOH
H2O
sp2
H OH- + H Cd+ Bd-r
H
HOd- H
H C
d-
Br
H
CH3OH + Br
H HO C H + Br-
H
(A)
(B)
(C)
过渡态
下一知识点：SN1反应
六、亲核反应历程（6-4）
反应速度即与反应物的浓度有关，又与试剂的浓度有关， 反应中新键的建立和旧键的断裂是同步进行的，共价键的变 化发生在两分子中，因此称为双分子亲核取代反应，以SN2 表示。
骤是亲核试剂进攻反应物，所以该反应是亲核加成反应历程。
醛、酮和亲核试剂（氢氰酸、醇、亚硫酸氢钠、格利雅试剂、
氨衍生物）的加成反应都属亲核加成反应。
下一知识点：亲核取代历程
六、亲核反应历程（6-3）
（1）双分子亲核取代反应（SN2） 以溴甲烷在碱性水溶液中水解生成甲醇为例，说明双
分子亲核取代反应历程。反应如下：