親電反應和親核反應講稿林桂汕一、目的和要求通過本節(jié)課的

1、親電反應和親核反應講稿林桂汕一、目的和要求 通過本節(jié)課的學習，達到：1. 掌握共價鍵的斷裂方式2. 掌握有機化學反應類型的分類3. 掌握親電試劑和親核試劑的概念4. 掌握親電和親核概念5. 掌握親電和親核反應的歷程 要求能夠辨別親電反應和親核反應。 引言（提出問題）我們說乙炔和溴的四氯化碳溶液反應生成 1，2二溴乙烯， 進一步反應生成 1， 1，2，2四溴乙烷的反應為親電加成，反應式如下：同樣是乙炔， 在堿的存在下， 和甲醇發(fā)生反應生成甲基乙烯基醚是親核加成反 應，反應式如下：在有機化學的學習過程中， 親電和親核是讓很多同學困惑的概念， 為了說明親 電和親核的概念，讓我們從共價鍵的斷裂說起，來

2、闡明親核反應和親電反應。二、共價鍵的斷裂方式有機化學反應的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成過程。 組成有機化合物的化學 鍵主要是共價鍵，共價鍵是由電子云重疊而成，每根共價鍵由電子對（ 2 個電子） 構成，共價鍵的斷裂方式有兩種： 1 均裂即構成共價鍵的電子對在斷裂時平均分配到兩個原子上，形成帶有單電子的 活潑原子或基團游離基（又叫自由基） ，這種斷裂方式稱為共價鍵的均裂。 2 異裂異裂：A: B t A- + B（或 A + B-）即構成共價鍵的電子對在斷裂時完全轉移到 1 個原子上，形成正離子和負離 子，這種斷裂方式稱為共價鍵的異裂。三、有機反應類型分類 根據(jù)共價鍵斷裂方式分類根據(jù)共價鍵的斷裂方

3、式分類，可分為協(xié)同反應、自由基反應、離子型反應： 協(xié)同反應： 在反應過程中，舊鍵的斷裂和新鍵的形成都相互協(xié)調地在同一步驟中 完成的反應稱為協(xié)同反應。協(xié)同反應往往有一個環(huán)狀過渡態(tài)。它是一種基元反應。 自由基型反應： 由于分子經過均裂產生自由基而引發(fā)的反應稱為自由基型反應。 自由基型反應分鏈引發(fā)、鏈轉移和鏈終止三個階段：鏈引發(fā)階段是產生自由基的 階段。由于鍵的均裂需要能量，所以鏈引發(fā)階段需要加熱或光照。鏈轉移階段是 由一個自由基轉變成另一個自由基的階段，猶如接力賽一樣，自由基不斷地傳遞 下去，像一環(huán)接一環(huán)的鏈，所以稱之為鏈反應。鏈終止階段是消失自由基的階段， 自由基兩兩結合成鍵，所有的自由基都消失

4、了，自由基反應也就終止了。 離子型反應： 由分子經過異裂生成離子而引發(fā)的反應稱為離子型反應。離子型反 應有親核反應和親電反應， 由親核試劑進攻而發(fā)生的反應稱為親核反應 ，親核試 劑是對正原子核有顯著親和力而起反應的試劑。 由親電試劑進攻而發(fā)生的反應稱 為親電反應 。親電試劑是對電子有顯著親合力而起反應的試劑反應類型分類如下表所示:J 自由基取代烷烴鹵代、芳烴側鏈鹵代、烯在本節(jié)課中，主要對離子型反應中的親電反應和親核反應相關知識進行介紹。 痙a H鹵代應和親電反應，首先要明確什么是反應物，什么是試劑 自由基反應四、反應物禾和試劑及試劑的分類要清楚親核反自由基加成烯烴的過氧化效應，部分聚合1 .反

5、應物和試劑 反應物（或 互作用的兩種物,作用物）和試劑之間并沒有十分嚴格的界限，是個相對的概念、習慣用語。本來相貢，即可互為反應物，也可互為試劑。、但為了討論和研究問題時方便，從經驗中 人為的規(guī)定反應中的一種有機物為反應物親電加機物或另一種有機物為二烯試劑的加成乙烯與環(huán)烴 反應，乙烯為反應物，溴為試劑。苯肼與醛、酮的反應，醛、酮為反應物，苯肼為試劑。2試劑的分類有機反應中的試劑（無機試劑和有機試劑）按有機反應歷程可分為 極性（或離子型）試劑和非 極性（自由基）試劑兩大基本類型。非極性試劑是指自由基或容易產生自由基的化合物， 極性試劑 是指含偶數(shù)電子的正、負離子或極性分子。廠極性（或離子型）試劑

6、含偶數(shù)電子的正、負離子或極性分 子試劑（按有機反應歷程）Y非極性（自由基）試劑一一自由基或容易產生自由基的化合物從試劑的電子結構來看， 極性試劑是指那些能夠接受和供給一對電子以形成共價鍵的試劑。 因此，極性試劑又分為兩類， 在離子型反應中供給一對電子與反應物生成共價鍵的試劑叫做親核試劑，而從反應物接受一對電子生共價鍵的試劑叫做親電試劑。親核試劑一一供給一對電子與反應物生成共價鍵的試劑極性（或離子型）試劑w親電試劑一一從反應物接受一對電子生共價鍵的試劑從廣義的酸、堿概念的角度上來說，路易斯堿都是親核的，故為親核試劑 ；而路易斯酸都是親電的，則為親電試劑，在一般的離子型反應中，極性試劑的分類如下表

7、所示：親核試劑親電試劑(1)所有的負離子所有的正離子(2)具有未共享電子對的分子可能接受未共享電子對的分子(3)烯烴雙鍵和芳環(huán)羰基雙鍵(4)還原劑氧化劑(5)堿類酸類（氫氟酸例外）(6)有機金屬化合物中的烷基鹵代烷中的烷基對試劑有了規(guī)定以后，所有的離子型反應就可以根據(jù)試劑的性質加以分類。由親核試劑進攻反應物而引起的反應，叫做親核反應。由親電試劑進攻而引起的反應，叫做親電反應。廠親核反應 由親核試劑進攻反應物而引起的反應，叫做親核反應。離子型反應Y 親電反應 由親電試劑進攻而引起的反應，叫做親電反應。親核反應又可進一步分為親核取代反應和親核加成反應。親電反應分為親電取代反應和親電加成反應。下面通

8、過親電加成、親電取代、親核加成、親核取代的反應歷程，來進一步說明親電 反應和親核反應。五、親電反應歷程 1、親電加成反應歷程我們以烯烴和鹵化氫的加成反應為例，說明親電加成的歷程。加成反應歷程包括兩個步驟。第一步是烯烴分子受 HX的影響，n電子云偏移而極化，使一個雙鍵碳原子上帶有部分負電荷，更易于受極化分子 HX的帶正電部分（H-X）或質子H+的攻擊, 結果生成帶正電的中間體碳正離子和 HX的共軛堿X- o第二步是碳正離子迅速與 X-結合生成鹵烷。第一步的反應速度慢，反應速度由第一步決定，而第一步是由親電試劑的進攻而發(fā)生的，稱親電加成反應。烯、炔和親電試劑的反應，二烯烴的加成反應，脂環(huán)烴小環(huán)的幵

9、環(huán)反應加成都是親電加成反應歷程。2、親電取代歷程以苯和親電試劑反應為例，說明親電取代歷程。第一步是親電試劑E+進攻苯環(huán)，很快地和苯環(huán)的n電子形成n絡合物，n絡合 物仍然還保持苯環(huán)的結構。第二步是n絡合物進一步與苯環(huán)的一個碳原子直接連接，形成3絡合物。第三步是3絡合物碳正離子失去而形成鹵苯。該反應過程是由親電試劑進攻苯環(huán)而引起的反應， 稱為親電取代反應歷程。 在 苯環(huán)上發(fā)生的鹵化、硝化、磺化、烷基化和?；磻紝儆H電取代反應歷程。六、親核反應歷程1、親核加成反應歷程以醛（或酮）和氫氰酸（HCN反應生成氰醇為例，說明親核加成反應歷程。第一步是氫氰酸在堿的作用下生成氰離子。 第二步是氰離子進攻羰基

10、的碳原子。第三步是氰醇負離子從水中奪取質子（ H），形成氰醇。在該反應中，第一步和第三步是質子（ H ）轉移反應，第二步是氰離子與羰基 的加成，是決定反應速度的步驟，該步驟是親核試劑進攻反應物，所以該反應是 親核加成反應歷程。醛、酮和親核試劑（氫氰酸、醇、亞硫酸氫鈉、格利雅試劑、 氨衍生物）的加成反應都屬親核加成反應。2、親核取代反應歷程（1）雙分子親核取代反應（ SN2） 以溴甲烷在堿性水溶液中水解生成甲醇為例，說明雙分子親核取代反應歷程。反應如下：反應按以下過程進行：反應速度即與反應物的濃度有關， 又與試劑的濃度有關， 反應中新鍵的建立和 舊鍵的斷裂是同步進行的，共價鍵的變化發(fā)生在兩分子中

11、，因此稱為雙分子親核 取代反應，以 SN2 表示。（2）單分子親核取代反應（ SN1）以叔丁基溴在堿性溶液中水解為叔丁醇為例，說明反應歷程，反應如下：第一步 ，CBr 鍵解離：第二步，生成C O鍵：在該反應歷程中，第一步反應速度慢，所以該步是整個反應的決速步驟，而這 一步的反應速度是與反應物鹵烷的濃度成正比， 所以整個反應速度僅與鹵烷有關， 與試劑濃度無關。在決速步驟中，發(fā)生共價鍵變化的只有一種分子，所以稱為單 分子反應歷程。這種單分子親核取代反應常用SN1 表示。（3）親核取代反應SN1 和 SN2 可簡單表示為： 是由親核試劑進攻反應物的反應，故稱親核取代反應。七、親電和親核反應總結1、親電試劑和親核試劑的相對性親電試劑和親核試劑只有相對的意義， 某些試劑 可以隨著 反應條件 和與相互作用的物質性質的不同，或者表現(xiàn)為親電性或者表現(xiàn)為親核性，例如水（H20）和氨（NH3）等少數(shù)無機試劑。個別有機試劑也存在這種情況。醇（ ROH與鹵代烷的成醚反應表現(xiàn)為親核性，而醇與金屬 有機化合物的反應則表現(xiàn)為親電性。某些試劑既具有親電中心又有親核中心，它究竟屬于哪種試劑，一般按兩個中心的相對強度而定。如一個反應分幾步完成，究竟屬于哪種反應，則由它的定速步驟來決定。2、親電反應和親核反應的相對性? 由于反應物