9.1.4亲核取代反应Nucleophilic Substitution Reaction) Nu: -X :X 亲核试剂 底物 产物 离去基团 亲核试剂N如)：带负电荷的离子或带未共用电子对的中性分子。 底物：反应中接受试剂进攻的物质。 离去基团：带着一对电子离去的分子或负离子。 H20 CsHuCI+NaoH20 CsHuOH NaCI CH3CH2CH2ONa CH3CH2I->CH3CH2CH2OCH2CH3 NaI
9.1.4 亲核取代反应(Nucleophilic Substitution Reaction) Nu - + C X Nu C + X - 亲核试剂 底物 产物 离去基团 亲核试剂 (Nu)：带负电荷的离子或带未共用电子对的中性分子。 底物：反应中接受试剂进攻的物质。 离去基团：带着一对电子离去的分子或负离子。 C5H11Cl + NaOH C5H11OH + NaCl CH3CH2CH2ONa + CH3CH2 I CH3CH2CH2OCH2CH3 + NaI H2O
OH >R-OH 醇 R'O R-OR 醚 R'COO R-OCOR' 酯 R-X R'iN R-NR'X 铵盐 (R=Me,1°or2) (X=CI,Br,I) CN R-C三N 腈 SH R-SH 硫醇 R'C=C- R-C≡CR' 炔
X - ( R=Me, 1 o or 2 o ) OH - R-OH R-OR' R'O - R'COO - R-OCOR' R' 3 N R-NR' 3 X - + CN - SH - R-SH 醇 醚 酯 铵盐 腈 硫醇 炔 R-C N R-C CR' R'C C - R X ( X=Cl, Br, I )
1.亲核取代反应的机理及其立体化学 1)双分子亲核取代反应(S2)机理及其立体化学 CH3CI OH 60℃ H20 >CH3OH+CI 反应速率=k2CH3 CIJIOH] No I CHCI] [OH1 Rate(mol LS-1) 1 0.0010 1.0 4.9×107 2 0.0020 1.0 9.8×107 3 0.0010 2.0 9.8×107 0.0020 2.0 19.6×107
1. 亲核取代反应的机理及其立体化学 1）双分子亲核取代反应 (SN2) 机理及其立体化学 CH3 Cl + OH - 60 o C H2 O CH3OH + Cl - 反应速率 = k2 [CH3 Cl][OH - ] No [ CH3Cl ] [OH- ] Rate(mol L-1 S-1 ) 1 0.0010 1.0 4.9×10-7 2 0.0020 1.0 9.8×10-7 3 0.0010 2.0 9.8×10-7 4 0.0020 2.0 19.6×10-7
H0+ -CI HO- CI 反应物 过渡态(T.S) 产物 反应一步完成。过渡态为势能最高点、控制反应速率，双分子 参与。双分子亲核取代(S2)。 HO-C-CI 势 能 H H HO+ c-ci HO
HO - + C Cl H H H HO C H Cl H H HO C H H H + Cl - 反应物 过渡态（T.S） 产物 HO - + C H Cl H H HO C Cl H H H HO C H H H + Cl - 势 能 - - - - [ ] 反应一步完成。过渡态为势能最高点、控制反应速率，双分子 参与。双分子亲核取代(SN2)
C6H13 C6H13 + CH3COCH3 rac exc R Walden(瓦尔登)转化。构型转化是Sx2反应的立体化学特征。 为什么亲核试剂总是从离去基团的背面进攻中心碳原子？ Nn: p轨道 基团的排斥；过渡态能量；亲核试剂与离去基团的距离
*I - + C I CH3 H C6H13 CH3 COCH3 *I C CH3 H C6H13 + I - R S Walden (瓦尔登 ) 转化。构型转化是SN2反应的立体化学特征。 为什么亲核试剂总是从离去基团的背面进攻中心碳原子？ Nn: + C L - Nu C L Nu C + :L - Sp 2 Sp 3 p轨道 基团的排斥；过渡态能量；亲核试剂与离去基团的距离。 rac / exc = 2