章一般有机化学反应机理
有机化学基础知识点整理有机合成反应的分类和机理
有机化学基础知识点整理有机合成反应的分类和机理有机化学是研究碳元素及其化合物的科学，是化学的重要分支之一。
在有机化学中，有机合成是一项关键的技术，用于合成复杂的有机分子。
有机合成反应是有机化学中最基本、最重要的内容之一，它通过不同的化学反应方式将简单的有机化合物转化为复杂、有用的有机分子。
一、有机合成反应的分类1. 加成反应：加成反应是指两个或多个分子的化学键被断裂，并形成新的键。
常见的加成反应有羰基化合物的加成反应、烯烃的加成反应等，这些反应能够构建碳碳键和碳氧键。
2. 消除反应：消除反应是指一个分子中的两个官能团结合并成为一个新的官能团，并且释放出一些小分子（如水或卤素）。
典型的消除反应有醇的脱水反应、酮或醇与酸脱水等。
3. 置换反应：置换反应是指原有分子中的一个官能团被另一个官能团所取代。
最常见的例子就是芳香族化合物的取代反应，通过氯代烷和芳香环之间的反应来实现。
4. 氧化还原反应：氧化还原反应是指反应中发生氧化和还原的过程，也是有机合成中最常用的反应之一。
在氧化还原反应中，电子转移导致了化学键的形成或断裂，它可以将一个官能团转化为另一个官能团。
例如，醛可以通过氧化反应转化为羧酸。
5. 缩合反应：缩合反应是指两个或多个分子之间的化合物反应，生成一个更大分子的过程。
例如，胺和酮缩合反应可以生成相应的醛。
二、有机合成反应的机理1. 加成反应机理：加成反应一般经历亲核试剂（nucleophile）攻击电子不足的位点，形成共价键，断裂旧键。
以酮和亲核试剂为例，亲核试剂攻击酮羰基碳上的δ+空穴，使酮羰基碳上的键断裂形成负离子中间体，之后再与亲核试剂发生亲核加成反应生成产物。
2. 消除反应机理：消除反应通常需要考虑酸碱性质和受限杂原子（如O、N等原子）对反应的影响。
脱水反应机理中，醇中的-OH基质子化生成强酸，然后酸催化下分子内的-ОН离子和酸质子反应，释放出水分子，从而形成双键。
3. 置换反应机理：典型的置换反应是芳香族化合物的取代反应。
有机化学第三章反应机理
例如：
CH3 CH3
重排
CH3 C H CH2
CH3
C
CH3
由不够稳定的伯碳正离子重排为较稳定的叔碳
正离子。
4、碳负离子
由于烷基是供电子基团，所以碳负离子连接烷基 愈多，则愈不稳定（负电荷集中）。 碳负离子稳定性顺序为：
( CH3)3 C
由不够稳定的碳正离子重排为较为稳定的碳正离子。
CH3 CH3 CH CH CH2
H
CH3 CH3CHCHCH3
Cl
CH3 CH3CHCHCH3 Cl
CH3 CH3CHCHCH3
重排
CH3 CH3CCH2CH3
Cl
CH3 CH3CCH2CH3 Cl
( b ) 与卤素加成 （ Br2反式加成 ）
实验事实：
R—X
RCO—X
SO3
（1）卤代反应历程 （Cl2 ，Br2 . FeCl3催化剂）
Br2
+
FeBr3
δ Br
+
δ BrFeBr3
Br
+
H
+
δ Br
+
δ BrFeBr3
-
FeCl4
H
Br
Br
+
H
（2）硝化反应历程
硝化反应通常在混酸（硝酸+硫酸）条件下进行。
H2SO4
+
HONO2
H
ONO2 H
+
HSO4
1° H 氯 代 2 5 ° ,h ν 溴 代 125° , hν 1 .0 1 .0 2° H 3 .8 82 3° H 5 .0 600
研究生化学有机反应机理知识点归纳总结
研究生化学有机反应机理知识点归纳总结化学有机反应机理是研究有机反应中各个步骤的发生机制及反应速率的变化规律。
掌握有机反应机理对于研究反应机制、预测反应产物以及优化反应条件具有重要意义。
本文将对研究生化学有机反应机理的几个重要知识点进行归纳总结。
一、亲核取代反应机理亲核取代反应是有机化学中最基本的反应类型之一。
该反应以亲核试剂与有机底物的反应为主，亲核试剂攻击有机底物上具有部分正电荷的中心原子，并发生取代反应。
1. Sn2机理Sn2机理是一种亲核取代反应机理。
在该机理下，亲核试剂直接与底物中的部分正电荷中心原子发生反应，同时产生产物并断裂有机底物中的取代基。
Sn2反应通常发生在较低的反应条件下，如室温或较低温度，对手性底物的依赖性较高。
2. Sn1机理Sn1机理是另一种亲核取代反应机理。
在该机理下，有机底物中的取代基首先断裂，生成一个正离子中间体。
然后，亲核试剂攻击该中间体形成最终产物。
Sn1反应常常发生在高温或溶剂中。
二、亲电取代反应机理亲电取代反应是另一类重要的有机反应类型。
在该反应中，电子亲和性较高的试剂为了获取电子而与有机底物发生反应。
亲电取代反应常见的机理有以下两种：1. E1机理E1机理是一种亲电取代反应机理，类似于Sn1机理。
在该机理下，有机底物中的取代基首先断裂，生成一个稳定的离子中间体。
然后，亲电试剂攻击该中间体形成最终产物。
E1反应相对于Sn1反应更依赖于金属离子或质子的存在。
2. E2机理E2机理是另一种亲电取代反应机理，类似于Sn2机理。
在该机理下，亲电试剂与有机底物的取代基同时发生反应，并在反应中形成最终产物。
相较于E1反应，E2反应速率对于碱性试剂的依赖性更高。
三、氧化还原反应机理氧化还原反应是有机化学中重要的反应类型之一。
在该反应中，试剂能够给予或接受电子，从而使底物的氧化态或还原态发生变化。
重要的氧化还原反应机理有以下两种：1. 亲电性的氧化还原反应机理在这种机理下，试剂以亲电物质的形式与有机底物发生反应。
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。
化学高二-有机反应类型 规律 机理
6.还原反应
有机物得到氢或失去氧的反应
不饱和烃及不饱和化合物的加氢， （1）烯烃、炔烃加氢； （2）苯加氢变为环己烷， （3）苯乙烯加氢变成乙基环己烷 （4）醛、酮的催化加氢 （5）油脂的氢化； （6）硝基苯还原为苯胺。
（9）蛋白质 水解 条件：酶或稀酸或碱
有机反应类型——酯化反应拓展
• 机理：一般为羧酸脱羟基，醇脱氢
• 类型
– 一元羧酸和一元醇反应生成普通酯 – 二元羧酸和二元醇 • 部分酯化生成普通酯和1分子H2O， • 或生成环状酯和2分子H2O， • 或生成高聚酯和2n H2O – 羟基羧酸自身反应既可以部分酯化生成普通 酯，也可以生成环状酯，还可以生成高聚酯。 如乳酸分子
4.聚合反应
1 加聚反应
不饱和单体间通过加成反应相互结合生成高分子 化合物的反应
①单烯烃(包括它们的物生衍)式 如：制聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、 有机玻璃( 聚甲基丙烯酸甲酯 )等
② 共轭二烯烃(包括它们的物生衍) 单体的二个双键同时打开，形成含有一个新的双健的链节 ③两种不同单体(包括它们的物生衍)
有机反应类型——酯化反应拓展
• 乙二酸和乙二醇酯化
有机反应类型——酯化反应拓展
• 其它酯 – 硝化甘油（三硝酸甘油酯） – 硝酸纤维（纤维素硝酸酯） – 油脂（硬脂酸甘油酯、软脂酸甘油酯、油酸 甘油酯） – 苯酚中的羟基也能发生酯化反应（且水解后 还消耗NaOH）
2.加成反应
第一章 有机化学-卤化反应
X
H
CH3
Cl2 /Fe
例
+
OH H2O 3Br2 OH H2O 2Br2 Br
OH Br
OH Br 2Br2/Bu-NH2 °C -70 OH Br
1molBr2 /CS2 0°C
OH Br
Br OH
OH
Br
Br
OH Br2/CS2 CH3
OH
CH3 Br
OH Br2 CH3
OH Br
CH3
NH2 NBS/DMF
O BrH2C C CH2CH2CH3 (1.5%) +
α-羰基自由基取代
O
O R' C
H C R''' Br2 R''
O
+
Br2
+ 光
O
光
Br C R''' R''
R'
C
2Br OH O + HBr Br
选择性溴化剂
O Br2 Br Br O
副反应
O Br Br
+
O
O Br
+
OH Br Br
Br
O CH3 BuH2C C
Si CH 2
Bu
OSi C C CH3
+
H Br2
-78℃
O BuH2 C C
△
O BuHC C Br
CH2 Br +
CH 3
反应机理
X C C OSi X-X C X C O- Si X C O C + XSi
例
OHC
COOEt ClSi
有机化学基础知识点整理有机合成中的反应类型与机理
有机化学基础知识点整理有机合成中的反应类型与机理有机合成作为有机化学的重要分支，研究的是如何通过有机反应合成有机化合物。
在有机合成中，反应类型和反应机理是我们需要重点关注的内容。
本文将对有机合成中常见的反应类型和反应机理进行整理和介绍。
一、取代反应取代反应是有机化学中最基本的反应类型之一，它涉及到一个或多个原子、基团或离子与有机化合物中的原子、基团或离子发生置换反应。
根据置换的位置和取代的原子或基团的性质不同，取代反应可分为以下几种类型：1. 单取代反应：一个原子或基团被另一个原子或基团取代。
2. 多取代反应：有机化合物中的多个原子或基团被其他原子或基团同时取代。
3. 消除取代反应：有机化合物中的一个或多个原子或基团与其他物质反应后，生成的产物中去除了一个或多个原子或基团。
二、加成反应加成反应是指两个或多个化学物质的分子在一定条件下发生共价键的形成。
根据加成反应中参与的物质的不同，加成反应可分为以下几种类型：1. 酸性加成反应：以酸为催化剂或参与反应的物质，促使有机化合物中的一个或多个双键与其他物质发生加成反应。
2. 碱性加成反应：以碱为催化剂或参与反应的物质，促使有机化合物中的一个或多个双键与其他物质发生加成反应。
3. 光加成反应：利用光能使有机化合物中的一个或多个双键与其他物质发生加成反应。
4. 热加成反应：通过加热，使有机化合物中的一个或多个双键与其他物质发生加成反应。
三、消除反应消除反应是指有机化合物中的一个或多个原子或基团与一个空间位置上的化学物质反应后，生成的产物中去除了一个或多个原子或基团。
根据消除反应参与的物质不同，可分为以下几种类型：1. β-Elimination反应：有机化合物中的原子或基团与邻近位置的原子或基团形成共价键，并且同时释放出一个或多个小分子。
常见的β-Elimination反应有脱氢、脱水等。
2. α-Elimination反应：有机化合物中的原子或基团与自身的另一个位置的原子或基团形成共价键，并且同时释放出一个或多个小分子。
化学选修3课后习题答案
化学选修3课后习题答案化学选修3课后习题答案化学选修3是高中化学的一门选修课程，主要涉及有机化学的基本概念、反应机理和实验技术等内容。
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本文将为大家提供一些化学选修3课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
第一章：有机化学基本概念1. 什么是有机化合物？答案：有机化合物是由碳和氢以及其他元素构成的化合物。
它们是生命的基础，广泛存在于自然界中。
2. 有机化合物的特点是什么？答案：有机化合物的特点包括碳元素的存在、共价键的形成、多样性和复杂性等。
3. 什么是有机官能团？答案：有机官能团是有机化合物中具有特定功能和化学性质的基团，如羟基、羰基、羧基等。
4. 什么是同分异构体？答案：同分异构体是指化学式相同但结构不同的有机化合物，它们的物理性质和化学性质可能有所差异。
第二章：有机化学反应机理1. 请解释亲核试剂和电子亲和试剂的概念。
答案：亲核试剂是指具有富电子密度的试剂，它们能够提供亲核电子对参与反应。
电子亲和试剂是指具有亏电子密度的试剂，它们能够接受亲核电子对参与反应。
2. 请解释亲核取代反应和消除反应的概念。
答案：亲核取代反应是指有机化合物中的一个原子或官能团被亲核试剂取代的反应。
消除反应是指有机化合物中的两个原子或官能团通过共轭体系形成双键或三键的反应。
3. 请解释亲电试剂和亲电反应的概念。
答案：亲电试剂是指具有亏电子密度的试剂，它们能够接受亲电子对参与反应。
亲电反应是指有机化合物中的一个原子或官能团接受亲电试剂的亲电子对的反应。
第三章：有机化学实验技术1. 请解释蒸馏的原理和应用。
答案：蒸馏是利用液体的沸点差异进行分离和纯化的技术。
它在有机合成中常用于纯化有机化合物。
2. 请解释萃取的原理和应用。
答案：萃取是利用溶剂的亲和性差异将物质从混合物中分离出来的技术。
它在有机合成中常用于提取和分离有机化合物。
3. 请解释干燥剂的原理和应用。
答案：干燥剂是一种能够吸附水分的物质，它在实验中常用于去除有机溶剂中的水分，以保证反应的顺利进行。
有机化学反应机理的研究
-0.27
-0.01 -0.17 0
I
COMe CF3 NO2
+0.352
+0.376 +0.43 +0.71
+0.276
+0.502 +0.54 +0.778
由表可知，凡σ为正值的原子团都是吸引电子的原子团，而 σ为负值的原子团都是排斥电子的原子团。
2、反应常数ρ
取代基常数σ定量地表示取代基的极性效应，只 取决于取代基的结构和位置，与反应类型和反应条 件无关。 • 研究取代苯甲酸酯的水解反应，建立了关系方程 哈密特（Hammett）方程： lgK/K0 = σρ 或 lgk/k0 = σρ K和K0、k/k0分别为取代苯甲酸酯和苯甲酸酯的水 解平衡常数和速率常数 • ρ称为反应常数，是反应对取代基极性效应的敏感 性的定量尺度，ρ决定于反应特性和条件，同一类 型的反应在相同条件下ρ值相同。
五、立体化学证据 从立体化学的信息获得有关机理的证明 根据化合物的构型、构象等变化作出理性的判断
空阻差别不大， 得热力学产物
樟脑衍生物 分子中羰基 的还原
六、动力学证据
• 研究各种反应因素，如浓度、压力、温度、催化剂等对 反应速度的影响。可以提供有关反应过程的信息。 • 反应速度是反应物消失的速度或产物生成的速度 。多步 反应中，决速步骤是反应速度最慢的一步。
第二节 热力学控制及动力学控制
某一反应物A在一定条件下可能转变成两种产物B和C
速率常数 kB<kC (形成C快于B)
平衡常数 KB>KC (B比C更稳定) B
A
C
1、反应初期
⊿G C ＜⊿GB (活化自由能) kC＞kB ， A转变成C较容易, [C]＞[B] 2、若平衡 主产物为C
第三章反应机理
CH3 Cl
349
H Cl
431
H=（435+243）-（349+431）= -102KJ/ mol
用反应热来说明反应的难易程度是不完全的， 因为本反应不是一步完成的。
Cl Cl
Cl
CH4
Cl
Cl
H= 243KJ/mol
CH3
HCl H= 4KJ/mol
CH3
Cl2
CH3Cl Cl H= -106KJ/mol
一、基元反应与反应机理
1、化学反应 化学反应包括由反应物向产物的转化，反应主要
以单分子或双分子反应进行。 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。反应机理就是将反 应的各步基元反应都详细地表达出来，特别是对中间 体杂化状态、能量变化的描述。
1-氯丙烷产率= 6÷(6+7.6)×100% = 44.1% 2-氯丙烷产率= 7.6÷(6+7.6)×100%= 55.9%
1-溴丙烷生成速率
2-溴丙烷生成速率 =
6×1.0 6
2×82 = 164
1-溴丙烷产率= 6÷(6+164)×100% = 3.5%
2-溴丙烷产率= 164÷(6+164)×100%= 96.5%
5、键的极性与反应形式
亲核
Cδ
δC
Nu
E
亲电
6、过渡态结构 了解过渡态结构对推测反应的发生，反应的过程
非常有用。反应过程大致分为三种类型： ⅠⅡ Ⅲ
(Ⅰ)放热反应，过渡态结构与反应物近。 (Ⅱ)过渡态结构接近于反应物和产物。 (Ⅲ)吸热反应，过渡态结构与产物相近。
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。
第2章 重要有机化学反应
反扎氏的霍夫曼烯烃
2. 立体因素（E2—共平面反式消去）
+
N(CH3)3
例
H
_
H
OH H
+ (CH3)3N + H2O
应用：
N 2 CH3I H
_
+
N
I
CH3CH3
Ag2O
_H _ + OH N
CH3CH3
CH3I Ag2O
+ (CH3)3N
根据生成的烯烃，反推原来胺的结构。
CH3CH3
例
CH3CH2_
S
CH3 H
CH3
S
H + N(CH3)2
_O
Ph C
CH3
Ph C
CH3
H C
Ph
CH3 C
H
Hofmann 重排（降解）
机理：
O R-C-NH2
OH-
OR-C-NH
Br-Br
O R-C-NHBr.
OH-
R-OC-N- -Br.
_Br-
O R-C-N
O R-N- -C-OH.
O=C=N-R. OH-
. Br
RBr
克里斯托 (Cristol)改进
R COOH + HgO + Br2 heat
RBr + CO2 + H2O + HgBr2
历程 R COOH + HgO
(RCOO)2Hg + Br2
(RCOO)2Hg + H2O O
R-C-O-Br + Hg Br2
O
O
R-C-O-Br heat R C O. + . Br
反应机理研究
T
T
T
P
R
a
P
R
△
D
G
产物
b 双步 反 应
(2)过渡态与中间体的区别 中间体位于两个 过渡态之间的能量最低点，故有一定的存活期， 实际的寿命依赖于凹陷的深度。下凹浅暗示下 一步的活化能低，生存期短；下凹深中间体的 生存期越长。而过渡态只有一个转瞬即逝的生 存期，只是在动态过程中需要通过的高度不稳 定状态，并代表反应途径中的能量极大值。
内容提要
第一部分 测定有机反应机理的方法 §2-5 测定有机反应机理的方法 一、反应机理的提出 二、研究有机反应机理的方法
第二章 有机反应机理的研究
第一部分 预备知识
有机化学反应机理研究的是反应物通过化学 反应变成产物所经历的全过程，而反应进行的 途径主要由分子本身的反应性能和进攻试剂的 性能以及反应条件等内外因决定。 ➢研究反应机理的目的
A+B
T. S.
C
K≠ =[[AT].[SB.]] Δ G≠ = - RTlnK≠
速度=κ hRT[ T. S.] [ T. S. ] = K≠ [A][B]
K≠ = e-Δ G≠ /RT
速度= κ
RT h
e-Δ G≠
/RT[A][B] = k r [A][B]
在一步反应中能量最高点是过渡态(图a)， 在它的左边，所有配合物都被认为同反应物 处于平衡中；而在它右边，所有配合物则被 认为是同产物处于平衡中。 图中曲线所示的反应途径是从反应物到产物 之间活化自由能最低的路线。
1.碰撞理论 Arrhenius公式
K AeE活／RT
碰撞理论认为，反应速率取决于产生必要 碰撞的频率，分子或离子为了进行反应必须相 互碰撞，除了空间因素或碰撞的方向外，碰撞 的分子还必须有足以引起反应的活化能才能反 应。
有机反应机理
+ +
N O-
N O-
N O+
N O
第二是因为亚硝基苯的亲核取代反应分两步，而生成中间体碳正离子是决定反 应速度的关键步骤。若进攻邻位，生成的碳正离子为：
N=O H Br
+
N O+ H Br
(II)
N=O H Br
+
N=O H Br
+
(I)
若进攻对位：
N=O
+
N=O
+
N O+
+
N=O
Br
H N=O
+
CH3 CH3 CH3
CH3 CH3 CH3 -H2 O CH3
CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
rearrangement CH3
+
- H+
CH3
CH3 CH3
例 3、试为下列反应提出合理的反应机理：
81
1、
R
R
R H+ R OH Cl
O
2、
HCl
3、
H+ CH3
+
）
HBr Br R
R H OH
+ +
4、
CH3 C=CHCH2 CH2 C CH=CH2 CH3
R R H O H
+ + +OH
OH
R R R
+
R
R R
答： 1、
-H+
OH OH
+
2、
Cl
-
Cl
3、
H
+
+
第三章__有机化学反应
诱导效应的影响。
诱导效应不仅可以沿σ键链传递，同
样也可以通过 π键传递，而且由于π键电
子云流动性较大，因此不饱和键能更有效
地传递这种原子之间的相互影响。
②动态诱导效应。 在化学反应中，当进攻试剂接近时， 因外界电场的影响，也会使共价键上电子 云分布发生改变，键的极性发生变化，这 被称为动态诱导效应，也称可极化性，用 Id表示。
• • • •
3.2.1 亲核取代反应机理
此反应是亲核试剂对带有部分正电荷的碳原子进
行攻击，属于亲核取代反应，用 SN 表示。 R-L 是受攻 击对象，称为底物；把进行反应的碳原子称为中心碳
发生动态导效应时，外电场的方向 将决定键内电子云偏离方向。如果Id和Is 的作用方向一致时，将有助于化学反应
的进行。在两者的作用方向不一致时，
Id往往起主导作用。
③诱导效应的相对强度
对于静态诱导效应，其强度取决于原子或
基团的电负性。
（ a ）同周期的元素中，其电负性和 -Is 随族数的 增大而递增，但+Is则相反。如： －Is：—F＞—OH＞—NH2＞—CH3
亲核取代反应的类型 常见的亲核取代有以下四种类型： 1）中性底物与中性亲核试剂作用； R—L + Nu: → R—Nu+ + L2）中性底物与带负电荷的亲核试剂作用； R—L + Nu:- → R—Nu + L-: 3）带正电底物与中性试剂作用； RL+ + Nu: → RNu+ + L: 4）带正电底物与带负电亲核试剂作用； RL+ + Nu:- → R—Nu + L:
3.2 亲核取代反应 (Nucleophilic Substitution )
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。
(完整版)有机化学反应机理详解(共95个反应机理)
一、Arbuzow反应(重排)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Arbuzow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：反应实例二、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。
反应实例三、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。
化学中的有机合成反应原理及机理
化学中的有机合成反应原理及机理有机化学是化学的分支，主要研究有机物，即碳氢化合物及其衍生物。
在有机合成中，合成反应是最基本的实验操作之一，也是实现有机分子结构设计和构建的关键。
有机合成反应原理有机合成反应原理可以大致分为三类：加成反应、消除反应和取代反应。
1、加成反应（Addition Reaction）加成反应是指在化合物中两个原子团之间发生相互作用，形成一个新的化学键，通常产生了对于原有分子来说更大的分子量。
加成反应是有机化学最基本、最常见的反应类型之一，主要包括π键的加成反应和偶极加成反应。
（1）π键的加成反应π键的加成反应是指当烯烃与其他原子团相遇时，它们之间的π键可以发生开裂，两个不饱和的单元分别与加成的原子团结合，形成一个新的化合物。
例如，乙烯与氢气反应生成乙烷，如下所示：C2H4 + H2 → C2H6（2）偶极加成反应偶极加成反应是指存在偶极矩的化合物与另一个带有相反偶极矩的化学物质结合，形成键合物，且偶极矩消失。
例如，醛或酮与硫酸铵反应，生成席夫酸盐。
RCOR' + NH4HSO4 → RCOOCH3 + H2SO4 + NH32、消除反应（Elimination Reaction）消除反应是指某个分子中的一个基团离开后，该分子的反应物结构发生变化。
例如，醇在酸性溶液中加热，可以进行脱水反应。
R-OH → R-OH2+ → R+ + H2O3、取代反应（Substitution Reaction）取代反应是有机化学中最基本的反应类型之一，指一种化合物中的原子团或基团被另一种原子或基团所取代的反应。
取代反应可以分为有机物中的芳香取代反应和脂肪族烷基取代反应。
（1）芳香取代反应芳香取代反应是指原有芳环中的氢原子被取代或加成另一个基，通常反应发生在带有空位的或能通过羟基、氨基、羟基苯甲酸等配体引发的机制中，如下所示：C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl（2）脂肪族烷基取代反应脂肪族烷基取代反应是指有机物中的烷基或类似物中的某个氢原子被取代或加成另一个基团的反应，通常发生在角化反应中。
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。
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均裂:homolytic fussion
Cl
H CH3
HCl + CH3
CH3 + Cl2
CH3Cl + Cl
CH3Cl + Cl
HCl + CH2Cl
CH2Cl
+ Cl2
CHCl2
。。。。。。
链终止： Cl + Cl
CH3 + Cl
+ HCl
Cl2 CH3Cl
4
2、反应热和活化能
反应热是状态函数，仅表示反应物与产物的能 量差。反应热可以通过离解能数据计算得出。
CH3 H
435
Cl Cl
243
CH3 Cl
349
H Cl
431
H=（435+243）-（349+431）= -102KJ/ mol
用反应热来说明反应的难易程度是不完全的， 因为本反应不是一步完成的。
8
三、自由基反应历程
实验事实：
1、CH4、Cl2混合物在黑暗中长期保存，不反应 2、CH4经光照后与Cl2混合，也不反应 3、Cl2光照，在黑暗中迅速与CH4混合，反应立即发生 实验事实告诉我们：烷烃的卤代反应是从Cl2的光照 开始的。
9
链引发chain initiate step：
Cl：Cl hν Cl + Cl
取决于甲基自由基的结构。
SP3 C
SP2 C
可能性一
可能性二
波谱研究表明：烷基自由基的中心碳原子为 SP2 杂化
12
这就是说：由CH4转化为CH3Cl过程中，碳原 子的杂化方式也发生了变化。提醒：观看课件
C H4 C l SP3
C H3 SP2
C l2
C H3C l SP3
H
H
Cl H
H
反应物
SP3 109.5 。
异丁基氯
90 %
实际产物比例
叔丁基氯 = 36 %
异丁基氯
64 %
16
17
这就告诉我们： (1) H原子数目多，产率不一定高。可见，H
原子数目的多少不是决定产率的唯一因素。 (2) H原子数目少，产率(实)＞产率预 ,说明各
5
Cl Cl
Cl
CH4
Cl
Cl
H=243KJ/mol
CH3
HCl H=4KJ/mol
CH3
Cl2
CH3Cl
Cl
H= -106KJ/mol
Hale Waihona Puke 第二步反应是一个吸热反应仅供给4KJ/mol的能量是
不够的。因为反应的发生必须翻越能量为17KJ/mol的
活化能。
17KJ/mol
CH3
K=Ae-Ea/RT
CH4+Cl
H H
H Cl
H
过渡状态 介于 SP3 SP2 之间 109.5 。 键 角 120 。
HH
H 中间体
SP2 120 。
13
过渡态I CH3 H Cl
E活逆
E
E活 正 H1
CH3 + HCl
CH4 + Cl
反应进程
过渡态II CH3 Cl Cl
E活正
CH3 + Cl2
E
H2
E活逆
CH3Cl + Cl 反应进程
实验二楼312室
6
国庆放假
7
徐师兵
10/12周二9:45-11:00
教学A北楼二楼教师休息室
8
焦家俊
10/21周四15:15-16:15
教学A北楼二楼教师休息室
9
罗千福
10/25周一15:15-16:15
教学A北楼二楼教师休息室
10
停课
11
张春梅
11/9周二9:45-11:00
教学A北楼二楼教师休息室
14
以C4H10为例：
(Ⅰ) CH3CH2CH2CH3 +
卤代反应的取向
取代 1。H
Cl2 h ν 取代 2。H
CH3CH2CH2CH2Cl 正丁基氯
CH3CHCH2CH3 Cl 仲丁基氯
28 % 72 %
各类 H 原子的比例
(Ⅰ)
21。。HH =
4 6
预计产物比例
仲丁基氯 = 40 %
正丁基氯
60 %
4KJ/mol
6
二、活泼中间体与过渡态结构
1、过渡态与活泼中间体 由反应物转变为产物，可以是一步完成（只经
过一个过渡态）；也可以分两步完成（经过两个过渡 态），中间可瞬时生成具有一定稳定性的中间体。
能
过渡态
量
活化能Ea
E2 中间体
E1
反应进程
一步反应
二步反应
7
在有机化学反应中生成的中间体存在时间极短，根据 不同类型的反应，主要有三类中间体：碳自由基R， 碳正离子 R+和碳负离子R-。
实际产物比例
仲丁基氯 = 72 %
正丁基氯
28 %
15
取代 1。H
(Ⅱ) CH3CHCH3 + CH3
Cl2 h ν 取代 3。H
CH3CHCH2Cl CH3 Cl
CH3CHCH3 CH3
异丁基氯 叔丁基氯
64 % 36 %
各类 H 原子的比例
(Ⅱ)
31。。HH =
1 9
预计产物比例
叔丁基氯 = 10 %
第四章 一般有机化学反应机理
一、基元反应与反应机理 二、活泼中间体与过渡态结构 三、自由基反应历程 四、亲电反应历程 五、亲核反应历程 六、消除反应历程 七、氧化还原反应
华东理工大学奉贤校区2010－2011学年第一学期
有机化学上 答疑安排
起止周
教师
答疑时间(月/日 周)
答疑地点
5
蔡良珍
9/29周三13:15-14:30
12
王朝霞
11/15周一12:10-13:20
实验二楼314室
13
俞善辉
11/22周一12:10-13:20
实验二楼314室
14
许胜
12/2周四12:10-13:20
实验二楼316室
15
蔡月琴
12/7周二9:45-11:00
教学A北楼二楼教师休息室
16
秦川
12/13周一15:15-16:15
教学A北楼二楼教师休息室
17
方向
12/20周一15:15-16:15
教学A北楼二楼教师休息室
18 考试前
窦清玉 所有老师
12/30周四12:10-13:20 考试前
实验二楼316室 实验二楼310-318室 2
一、基元反应与反应机理
1、化学反应 化学反应包括由反应物向产物的转化，反应主要
以单分子或双分子反应进行。 反应机理是由反应物转变为产物的途径，若为基
原有的自由基消失， 生成新的自由基。
自由基消失。
10
形成CH3. 一步 ，活化能最高， 是决定反应速度步骤。
11
一个自由基能使链增长反应重复5,000次，一个光 量子可以引发两个自由基，故可使链增长反应重复 10,000次——光量子效率
2.自由基的结构与能量变化
Cl·的孤电子在3p轨道； CH3·的孤电子在哪一个轨道中，
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。反应机理就是将反 应的各步基元反应都详细地表达出来，特别是对中间 体杂化状态、能量变化的描述。
3
这种由反应物到产物所经历过程的详细 描述和理论解释称为反应历程（反应机理）， 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。