SN2反应机理 SN1的决速步为第一步,因此反应速率只与RX的浓度有关,因此是一级反应。SN2反应机理只有一步,因此反应速率和RX和Y-(亲核试剂)都有关,因此是二级反应。SN2反应条件和特征 1 碱性条件下伯,仲卤代烃的亲核取代反应通常按SN2机理进行。2 酸性条件下反应通常按SN1机理进行,但在以下几种情况下,酸性条件下的亲核取代反应也可按SN2机理进行:比如伯醇与氢卤酸生成伯卤烷的反应就是在强酸介质中进行的SN2亲核取代反应。3 强亲核试剂有利于SN2反应,包括lone-pair亲核试剂和σ-bond亲核试剂。4 π-bond亲核试剂的亲核性较低,通常不足以发生SN2反应,但烯胺和烯醇负离子例外。6 F-, HO-, H-和各种负碳离子离去倾向小,碱性条件下,一般不能作为SN2反应的离去基团。7 按SN2反应机理进行的亲核取代反应,产物构型会发生翻转。其主要原因是因为亲核试剂从背面进攻亲电物种。某些条件下,SN2反应也会出现构型保持的结果,如下图中的反应经过了两次SN2反应。亲核试剂分类 lone-pair亲核试剂:含未共用电子对的亲核试剂。如醇、胺、酚、硫醇、卤负离子等等。σ-bond亲核试剂:包含一个非金属原子与金属原子之间的化学键Nu-M。如NaNH2、NaH、NaBH4、有机锂试剂、格氏试剂等。π-bond亲核试剂:利用p键的电子对与亲电试剂的亲电原子形成σ键。如烯烃、炔烃、芳烃等。参考教材《基础有机化学》,邢其毅、裴伟伟、徐瑞秋、裴坚,北京大学出版社,第4版,上册 习题6.12(p 230) 请判断,在下列反应中哪些反应发生了构型翻转? 方程(i)的产物没有手性碳,不存在构型。 方程(ii)-(iv)中的产物都发生了构型翻转,按SN2反应机理进行。 方程(v)中有50%产物构型翻转,按SN1反应机理进行。 习题6.13(p 232) 根据下表中数据判断四个溴代烷的水解反应各为几级反应? 溴代烷水解的反应速率常数(在体积分数80%乙醇水溶液中,55 oC) 溴代烷 | 一级反应速率常数k1 (10-5 mol/(L·s)) | 二级反应速率常数k2 (10-5 mol/(L·s)) | CH3Br | 0.35 | 2140 | CH3CH2Br | 0.14 | 171 | (CH3)2CHBr | 0.24 | 4.75 | (CH3)3CBr | 1010 | / | (CH3)3CBr是一级反应(亲电中心为叔碳,反应按SN1机理进行。);CH3Br、CH3CH2Br、(CH3)2CHBr是二级反应(亲电中心为伯碳,反应按SN2机理进行。)。SN1的决速步为第一步,因此反应速率只与RX的浓度有关,因此是一级反应。SN2反应机理只有一步,因此反应速率和RX和Y-(亲核试剂)都有关,因此是二级反应。习题6.14(p 235) 根据下列反应式答题: (i) 指出上述反应中的底物、亲核试剂、中心碳原子、离去基团和产物。 (ii) 写出此反应的反应机理,并判断此反应的反应类别。 (i) H2N(CH2)4I既是反应底物,又是亲核试剂(具体讲,N是亲核试剂)。与I相连的碳是中心碳原子,I-是离去基团,四氢吡咯是产物。 (ii) 反应机理如下: 该反应属于饱和碳原子上的亲核取代反应,按SN2机理进行。 习题6.16 (p 235) 写出下列离子发生分子内SN2反应的反应产物。 SN2机理会发生构型翻转,因此所得产物手性碳的构型会发生变化,R变S,S变R。
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