有机反应历程概述.docx

有机反应历程概述摘要：有机反应的发生都要涉及到键的破裂和形成。根据键的破裂方式可把有机反应历程分为三个基本类型，分别是离子反应型、自由基反应型、周环反应型。有机反应的数目和范围非常庞大，但是实际上，几乎可以把所有的有机反应分成六类，分别是取代反应，加成反应，消去反应，重排反应，氧化还原反应和上述几种反应类型的综合。按照这六类的介绍，可以看出反应的中间产物，也可以观察到它们和其它的物质的反应，使我们更加明确的了解到一个反应的过程。有机反应机理及研究机理的方法：有机反应历程是研究反应物通过化学反应变成产物所经历的全过程。由于观测手段的限制，故要根据反应中观察到的现象来推断反应可能经过的历程。因此，反应历程只是根据现有实验事实所作出 的一种理论假设。只要某一反应历程对所有事实都能 作出圆满的解释，并且根据该历程所作出的预测与实验结果相符合。即认为这个反 应历程圆满成立，并成为有机化学理论的一部分，而且是最有实用价值的一部分。测定有机反应机理的常用的方法很多。在大多数的情况，一种方法的不够的，一般是从几个方面探讨机理。测定有机反应机理的方法有产物的鉴别：对一个反应提出的任何一个机理，显然要可以解释得到的所有的产物及其有关的性质，包括有副反应形成的产物在内。中间体存在的确定中间体的离析：是反应经过一段很短的时间停止下来，或是利用和温和的条件，由反应混合物有时候可以离析出中间体。中间体的检测：在许多的情况下，中间体是不可以离析的，但是可以利用红外、核磁共振或者是其他的光谱检测到。中间体的捕获：有时，知道的可疑的中间体是某一化合物以特定方式反应的中间体。于是该中间体可以在那个化合物的存在下由进行的反应检测。可疑中间体的加成：如果某个中间体可疑，且它又可以通过其他的方法得到，那么在同样的反应条件下应该得到同样的产物。这种实验可以提供结论性的否定证据。催化的研究：有机反应机理的许多的信息可以通过那些物质催化反应，那些物质抑制反应，那些物质既不催化反应也不抑制反应的知识得到。同位素标记：用同位素标记的分子和以该方法示踪的反应路径可以得到许多的有用的信息。立体化学的证据：如果反应的产物存在的立体异构式不止一种，就可以通过得到的立体异构式指出有关的机理信息。动力学证据：均相反应的速率是反应物消失或者是产物出现的速率。反应速率几乎总是随时间的改变在改变，因为它通常和浓度成正比，而反应物的浓度随时间减小，产物的浓度随时间增加。可是，反应速率未必与所有的反应物的浓度成正比。有时，反应产物的浓度改变是速率完全不变，而有时，速率可能与化学计量方程式中不出现的化合物（催化剂）的浓度成正比。对那些影响反应速率的物质的研究可以得到许多有关机理的信息。实际上测量反应物或者是产物的浓度随时间的改变已经有了许多的方法，至于方法的选择决定于那个方法对于研究反应的方便和实用性。其中座普通的一些方法是：定期的光谱读数发：许多的情况下反应是在管子里进行的，而管子可以装在仪器内。因此，反应的全过程比然是仪器显示的过程。其中一些常用的方法是红外和紫外光谱，以及核磁共振和esr。骤冷分析：可以提出许多的反应，而每一个反应经过不同的时间之后以某种方式停止（大多数是通过突然降温或者是加入抑制剂的方法）。然后用光谱读数、滴定，气象色谱法，旋光的测定或者是其他的任何方法分析这些物质。不时除去aliquots：然后按照方法2分析每次的aliquots。膨胀测定法：可以测定溶液的总体积的变化。量热法：可以时时度量反应吸收或者是放出的热量。常见类型的有机反应的机理：取代亲核取代：在亲核取代反应里，进攻试剂（亲核试剂）把电子给基质，利用这对电子形成新键，离去集团带着电子离开.对于脂肪亲核取代反应来说，很可能有几种不同的机理，但是最普遍的机理是SN1和SN2。SN2代表双分子亲核取代，亲核试剂接近基质和离去基离开的方向成180度。反应一步进行的，没有反应中间体。对于SN1机理是分为两步进行的： 第一步 第二步 第一步是基质的慢离解，因而是决定速率的步骤。第二步是阳碳离子中间体和亲核试剂之间的快反应 。 芳香亲核取代很慢，但是也有例外。芳香亲核取代有三大类，通过离去基团的对邻对位的吸电使芳环活化，强碱催化的反应并以芳炔中间体进行的，重氮盐的氮被亲核试剂置换的反应。主要的机理有，SN1机理，对于芳基卤，甚至是活泼的芳基卤，单分子的SN1机理从来没有见过。而对于重氮盐来说，这个机理十分的重要：第一步 第二步 苯炔机理，一些芳香族亲核取代，在性质上不同于SN1出现的取代。在强碱的存在下，发生的亲核取代反应：第一步 第二步 亲电取代：芳香亲电取代，对于基质，亲电芳香取代不像亲核取代，在亲电芳香取代中，大多数只以一种机理进行。芳香阳离子机理，第一步是亲电进攻，产生带阳电荷的中间体（芳烃阳离子），第二步是