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大学有机化学名词解释

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有机反应的一类,电负性高的亲核基团向反应底物中的带正电的部分进攻而 芳环上亲核取代反应历程 使反应发生,这种反应为亲核反应。与之相对的为

亲电反应。

化学反应。这

即在相互作用的两个体系之间,由于一个体系对另一个体系的原子核的吸弓I所引起的

些反应属于离子反应。反应试剂在反应过程中,对与之相互作用的原子或体系给予或共享其电子对者, 称为亲核试剂。

由亲核试剂如 H0、:NR3、CN、H2N、…等与有机分子相互作用而发生的 反应(SN)。在亲核取代反应中,亲核试剂 Nu进攻被作用物中的饱和碳原子

原子团L

。Nu供给碳原子一对电子 Nu:+RL——> NuR+:L

取代反应,称为亲核取代 ,取代此饱和碳原子上的一个

芳环上亲核取代反应历程能量变化

,生成新的共价键,碳原子与 L之间的共价键破裂,

L带着一对电子离去:

式中R为烷基。Nu:和L:都带有孤电子对,它们可以是负离子或中性分子。

加成反应称亲核加成反应。例

如共轭不饱和酮与HCN加成,形成氰酮: 由亲核试剂 HCN、H2O、丙二酸二乙酯等与世轭不饱和醛或酮进行的 亲电反应 electrophilicreaction

亲电反应指缺电子(对电子有亲和力)的试剂进攻另一化合物电子云密度较高(富电子)区域引起的反应。 亲电反应属于离子型反应 (ionicreaction )的一种,是有机化学的基本反应之一。

在相互作用的两个体系之间,由于一个体系对另一个体系的电子的吸引所引起的化学反应。这些反应属于离 子反应。反应试剂在反应过程中,从与之相互作用的原子或体系得到或共享电子对者,称为亲电试剂

(E+)

凡由亲电试剂如 HNO3、H2SO4、Cl2、Br2等与有机分子相互作用而发生的取代反应,称为亲电取代反应 (SE):

E++R*T RE+X+

式中R为烷基。上述类型的正离子取代反应属于 电荷部分(相当于上式中的

SE类型反应。例如, CH3:MgBr与溴反应时,溴分子的正

E+ )与带着一对电子的甲基反应:

CH3:|MgBr+Br+|:Br-——> CH3Br+MgBr2

亲电反应

在芳香族化合物亲电取代反应中,亲电试剂进攻芳香环,生成 在多数情况下为质子:

一般,第二步的速率比第一步高

b络合物,然后离去基团变成正离子离开,离去基团

(k2》k1,k)。

由亲电试剂进攻所引起的加成反应称为亲电加成反应。在没有光照和自由基引发的条件下,烯烃与卤素的加 成反应是亲电加成反应,例如:

CH3CH 匉 CH2+Br2—>CH3CHBrCH2Br 反应在非极性溶剂中进行时

,极性物质如极性容器壁 ,极性的溶质如氯化氢、水等都具有催化作用,使反应速

率加快。加成速率与烯烃的结构密切相关,双键连有给电子基团者加溴就快,连有吸电子基团者加溴就慢。

在大多数情况下,亲电加成反应是反式加成,加成中间体为溴桥正离子,反应是分步进行的:

亲电反应

编辑本段反应物

亲电反应

在亲电反应过程中,从与之相互作用的原子或体系得到或共享电子对的反应物,称为亲电试剂 (electrophiles ?E );与亲电试剂作用的反应物称为

亲核试剂(nucleophile ?Nu )。最常见的亲电试剂是 卤代烃

(halohydrocarbon )和酰卤(acylhalide ),亲电试剂是路易斯酸(Lewisacid ),因而亲电试剂的亲电性与其酸 性有关,一般而言,酸性强的亲电试剂亲电性强,但二者没有定量关系,特例也有不少。

纽曼投影式

纽曼投影式是纽曼(

Newman )于1995年提岀来的。它像锯架投影式一样,是表示相邻两个原子连

C-C单

接的原子或原子团之间的空间关系。画这种投影式是把分子的立体模型(如乙烷)放在眼前,从 键的延长线上去观察,用一个较大的圆圈(也可以不用圆圈)表示

C-C单键上的碳原子,前后两个圆圈

实际上是重叠的,故纸面上只能画岀一个来。圆圈前面的三个氢原子表示离眼睛较近碳原子上的三个氢 原子,圆圈上面的三个氢原子表示离眼睛较远碳原子的三个氢原子。前面和后面的三个 离都是相等的,角距为

120。。这样所得乙烷的纽曼投影式如下:

IX)O(X )为简化的纽曼投

C - H键之间的距

(忸)为乙烷的球棒模型。由箭头指引的方向去观察得到纽曼投影式(

影式,虚线表示后面碳原子上的

分子轨道理论

C — H键。

1.分子轨道理论在化学键理论中的位置

分子轨道理论是现代共价键理论的一个分支。其与现代共价键理论的重要区别在于,分子轨道理论认为原子轨道组合成 分子轨道,电子在分子轨道中填充、运动。而现代共价键理论则讨论原子轨道,认为电子在原子轨道中运动。 2.理论要点

1)分子轨道由原子轨道线性组合而成

分子轨道的数目与参与组合的原子轨道数目相等。 的两个H有两个T is,可组合成两个分子轨道。

H2中

N2知孑轨道圍:

分孑轨道式:

2? 4 4-宾

/L- —*IPI*

■丰4即

VMO = C1V!+ 耳屮2 ?

甬度分布圉

R 屮2

半44斗巧,%

皙或館吗田写两整一成Q 1 = %。 成键。

AO MO AO

两个s轨道只能只能“头对头”组合成

MO

a分子轨道,

71

和:*MO能量总和与原来:AO( 2个)总和相等,a *的能量比

A0低,称为成键轨道,b比A0高,称为反键轨道。 成键轨道在核

间无节面,反键轨道有节面

.

5分子轨道團:

____ 6a/

1

分子轨道式: 佃訝心如界网肿

当原子沿x轴接近时,px与px头对头组合成b Px和b P*x,同时py和Py, Pz和Pz分别肩并肩组合成n *py,n Py和n *pz,n pz分子轨道,n轨道有通过两核连线的节面, b轨道 没有。

Z- 导

丰斗2p

.■4^, J 曖

、gptx

或简写成: 政 1J (CiPx)1 (叫』

f九

键级■(「2曲=2,双键,一? 点您,两个2电孑九匪(每弁相 兰于1加陳

AO MO A0

3)分子磁学性质

电子自旋产生磁场,分子中有不成对电子时,各单电子平 行自旋,磁场加强。这时物质呈 顺磁性。表现在外磁场中显磁 性,在磁天平中增重。

2)线性组合三原则

a)对称性一致原则

对核间连线呈相同的对称性的轨道可组合,除上述讲的

s-s,p-p 之外,还有:

加磁场 ■O

古埃天平 (磁天平)

若分子中无成单电子时,电子自旋磁场抵消,物质显抗磁 性(逆磁性或反磁性),表现在于外磁场作用下岀现诱导磁矩, 与外磁场相排斥,故使磁天平减重

实验表明,单质O2是顺磁性的.用分子轨道理论解释,见 的分子轨道图和分子轨道式:

P d

若s和Px沿y轴接近,对称不一致,不能组成分子轨道

C2

苴中:(^^)1厲拌*有单电子,融显顺磁性

按路易斯理论,氧气分子电子构型为

用路易斯理论,不能解释氧气分子无单电子

Na3s-496kJ/mol

.用现代价键

b) 能量相近原则 H1s-1312kJ/mol CI3p-1251kJ/mol O2p-1314kJ/mol

(以上数据按丨1值估算)

,形成分

理论也解释不通,p x-px成b键,p y-py成n键,单电子全部成对,形 成共价键,无单电子.

分子轨道理论在解释 C2的磁性上非常成功。 N是抗磁性的.

4.异核双原子分子

左面3个轨道能量相近,彼此间均可组合

子,Na3s比左面3个轨道能量高许多,不能组合.(不形成共价 键,只为离子键) c) 最大重叠原理

在对称性一致、能量相近的基础上,原子轨道重叠越 大,越易形成分子轨道,或说共价键越强. 3)分子轨道能级图

分子轨道的能量与组成它的原子轨道能量相关,能量由 低到高组成分子轨道能级图

大学有机化学名词解释

有机反应的一类,电负性高的亲核基团向反应底物中的带正电的部分进攻而芳环上亲核取代反应历程使反应发生,这种反应为亲核反应。与之相对的为亲电反应。化学反应。这即在相互作用的两个体系之间,由于一个体系对另一个体系的原子核的吸弓I所引起的些反应属于离子反应。反应试剂在反应过程中,对与之相互作用的原子或体系给予或共享其电子对者,称为
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