亲核取代反应历程 R-X Nu R一Nu+X 反应物亲核试剂 产物离去基团 在亲核取代反应中,研究得最多的是卤代烷的水解,在 反应的动力学、立体化学,以及卤代物的结构,溶剂等 对反应速度的影响等都有不少的资料。根据化学动力学 的研究及许多实验表明,卤代烷的亲核取代反应是按两 种历程进行的。即双分子亲核取代反应(S2反应)和 单分子亲核取代反应(S、1反应)
R X δ δ + Nu R Nu + X 反应物 亲核试剂 产 物 离去基团 亲核取代反应历程 在亲核取代反应中，研究得最多的是卤代烷的水解，在 反应的动力学、立体化学，以及卤代物的结构，溶剂等 对反应速度的影响等都有不少的资料。根据化学动力学 的研究及许多实验表明，卤代烷的亲核取代反应是按两 种历程进行的。即双分子亲核取代反应（SN 2反应）和 单分子亲核取代反应（SN 1反应）
双分子亲核取代反应(S2反应) 实验证明:伯卤代烷的水解反应为S2历程。 RChoBr+ oh RCH2OH Br v=KIRCH BrI[oh V=水解速度 K=水解常数 因为RCH2Br的水解速率与 RCHoBr和OH-和RCH2Br的浓度有关, 所以叫做双分子亲核取代反应(S2反应)
一、双分子亲核取代反应（SN 2反应） 实验证明：伯卤代烷的水解反应为SN 2历程。 RCH2 Br + OH - RCH2 OH + Br - V = K[ RCH2 Br ] [ OH - ] V = K = 水解速度 水解常数 因为RCH2 Br的水解速率与RCH2 Br和OH –和RCH2 Br的浓度有关， 所以叫做双分子亲核取代反应（SN 2反应）
1.反应机理 步完成(新键的形成和旧键的断裂同步进行),无中间 体生成,经过一个不稳定的“过渡态”。 Br HO C Br B H HH 过渡态 HO从离去基团溴原子的 中心碳原子与五个 其他原子或基团相连接, 背面进攻中心碳原子,受溴原 由于较为拥挤,导致其 HO Br 子的电子效应和空间效应的影 热力学稳定性差,易于 断键,使中心碳原子恢 响最小。 复Sp杂化
1．反应机理 一步完成（新键的形成和旧键的断裂同步进行），无中间 体生成，经过一个不稳定的“过渡态” 。 C H Br H H H H H HO C H H H HO + HO … C … Br δ δ + Br 过渡态 HO 从离去基团溴原子的 背面进攻中心碳原子，受溴原 子的电子效应和空间效应的影 响最小。 复sp 3 中心碳原子与五个 其他原子或基团相连接， 由于较为拥挤，导致其 热力学稳定性差，易于 断键，使中心碳原子恢 杂化
过渡态的特点: O-C键尚未完全形成,C-Br也未完全断裂; 过渡态出现了形式上的“五价碳”原子,该“五价碳”可看成为$p杂化, 三个正常共价键在同一平面,两个部分共价键在平面的两侧,此时,各个 原子或基团之间的排斥作用最小,有利于过渡态的形成。 2.S2反应的能量变化 HO.. CH3. Br S2反应机理的能位 △E 量变化可用反应进能 程一位能曲线图 Ho +cha Bl △H 表示如下: CH3OH+ Br 反应进程 SN2反应进程中的能量变化
过渡态的特点： O C 键尚未完全形成， C Br 也未完全断裂； 三个正常共价键在同一平面， 两个部分共价键在平面的两侧，此时，各个 原子或基团之间的排斥作用最小，有利于过渡态的形成。 过渡态出现了形式上的“五价碳”原子，该“五价碳”可看成为 sp 2 杂化， 2．SN 2反应的能量变化 SN 2反应机理的能 量变化可用反应进 程 — 位能曲线图 表示如下： HO + CH3 Br CH3 OH + Br [ HO…CH3 …Br ] δ δ E H 反应进程 位 能 SN2 反应进程中的能量变化
3,S2反应的立体化学动画1 动画2 异面进攻反应(Nu从离去基团L的背面进攻反应中心)。 2)构型翻转(产物的构型与底物的构型相反—瓦尔登 Walden转 化)。 613 SH2 13 Ho+ C-Br HO—C +B1 CH3 CH (-)-2-溴辛烷 (+)-2-辛醇 34.2 lal=+99°
3．SN 2反应的立体化学 1） 异面进攻反应（Nu-从离去基团L的背面进攻反应中心）。 C Nu …C …L δ δ Nu C + L - Nu - 2） 构型翻转（产物的构型与底物的构型相反——瓦尔登Walden转 化）。 HO C C6 H13 H C Br H3 SN2 HO C C6 H13 H CH3 ( ) - 2 - 溴辛烷 辛醇 α = 34.2 α = 9.9 + + Br ( ) - 2 - 动画1 动画2