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亲核取代反应的机理引言:亲核取代反应是卤代烷的一个重要化学性质:卤素原子被其他原子或基团取代,生成其他类有机化合物.例如:卤代烃的水解、醇解、氨解、氰解。例如:(溴甲烷的水解)CH3OH+NaBrOH-亲核试剂回流CH3Br+NaOHH2O问题:
反应经过什么样的历程?什么是亲核取代反应?溴甲烷的结构:δ-δ+CH3Br+:OH-CH3OH+:Br-(Br的电负性>C的电负性)亲核取代反应:(SN)底物:CH3Br亲核试剂::OH-、:CN-(离子):NH3、H2O:(中性分子)离去基团::Br-双分子亲核取代反应单分子亲核取代反应02亲核取代反应的机理011、双分子亲核取代机理(SN2)(讲):亲核试剂HO:-中带有孤电子对的氧原子亲核的进攻溴甲烷分子中带有部分正电荷的碳原子引发反应四面体结构C、H处于同一平面CHHHBrHO:-HOBrCHHHCHOHHH+Br-+(1)(2)(3)反应机理:
电子与溴甲烷中的C开始键合形成C-O键。新键开始生成:HO:-中亲核的氧用其孤对原子开始带着一对电子离开断裂,键开始变长,键的强度开始减弱,Br轴从Br的背面进攻C原子,C-Br键开始旧键开始断裂:HO:-沿着C-Br键的键反应机理:过渡态:旧键未完全断裂而新键未完全形成反应结束:旧键完全断裂,同时新贰反应机理:壹键完全形成.叁构型的转化1、溴甲烷中C为SP3杂化四个SP3杂化轨道分别和别和3个H原子、1个溴原子形成溴甲烷的四面体的结构HHHBr2、过渡态中C为SP2杂化,轨道形状为平面过渡态的C、H处于同一平面内,C原子的另一个P轨道垂直与该平面,分别与OH和Br形成两个键,但这两个键都比正常的σ键弱120°120°120°HHH3、产物:甲醇的构型HO:-从溴甲烷的背后进攻而导致分子构型发生了转变,这就是著名的“瓦尔登转化”整个过程类似于雨伞的反转HOHHH能量的变化:*
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