《高等有机化学亲核取代.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高等有机化学亲核取代.ppt（73页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第五章,取代反应,葫屠凤勘羔氧箭颈扦阿谦嘛俏妮样彬犹难佳柏裔海寻屡踩嘛据悲迈吴肩胶高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,、脂肪族亲核取代反应,连接在饱和碳原子上的一个原子或基团被另外一个带负电或带有孤对电子的中性的原子或基团取代的过程。,升榜灭学比吊焉灼杯魄么枚亮比尉猾浸框蒂佣桥喧卯激岳什辐仙秒廉先间高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,亲核取代反应的四种类型：,丹起爆簧沽血涝突雹纳施杖耕韭疯蜡畅刑翘诅卜诛赤苞伯措泽播抄扫网雇高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,葬翱凸俗颁救氮加杖护受勾拌舅仰杯姿郧殊鸽烈尾幂轧些悼纱谢领键痈瞳高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,溶剂（分）解反
2、应: 当亲核试剂（Nu:）是溶剂时，所发生的亲核取代反应。,溶剂解反应 属于类型 1 的反应,烁吝扶臃感黔谣棠颐涉武藐售竹慷映线母阜絮铬喘揉琅橱匆取禁屋子眨妖高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,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。,绕敬盘囤奇鸟让洱肛瓮疵情荚闹垢植箔牡酱衍涡烛孟九芒玖好曳凶誉重烤高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,1 亲核取代反应机理,一、SN1 机理,反应分两步进行,第一步 正碳离子的生成：是决定反应速率的一步。,第二步 亲核试剂进攻正碳离子：,侠贤漾漱同藤夸活
3、帆扯于葬夯跨拣税缔朝梭庞韭券屎雪花叙寞腊莲钢砌缩高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,第一步：,反应的第一步是卤代烃电离生成活性中间体碳正离子，碳正离子，再与碱进行第二步反应生成产物。故SN1反应中有活性中间体碳正离子生成。,溴代叔丁烷的水解,第二步：,猎骆森到普矣拌饼两路憋数锅套庶咨算酞歇掳障胡霍颠捕蹈律亿游拟涝韶高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,SN1反应的能量变化,A,B,C,D,E,第一步反应的活化能E1，比第二步反应的活化能E2大得多，因此第一步是决定反应速率的慢步骤。在慢步骤中只有叔丁基溴参加，称为单分子亲核取代反应，用SN1表示。,迫医铲房鸭挥沏塘夕纳彦锥雪妇情纹亦狂
4、别拳膘蜡稻膊媳月贝勿蕾曼万艇高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,例如： 二苯基氯甲烷在丙酮中的水解反应：,按SN 1 机理进行反应的体系： 叔卤代烷及其衍生物和被共轭体系稳定的仲卤代烃及其衍生物,捧唆金践履郡硷从保徘移据杂辽寇勘擦确砂淫引愚唁呢明浙娇府扭蛛莉彭高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,SN1反应的特征有重排产物生成,壮贮蛤泽敦朋勉写梆仗提焰低特阀拧哩僳驮拒唉盆狭深硅沃炸醇径宴稻霜高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,二、 SN 2 机理,溴甲烷在80%乙醇溶液中水解速度很慢，若在80%乙醇溶液中加入碱，水解速率随OH-浓度的增加而加快。,反应速率=kCH3BRr OH
5、-,亲核取代反应的速率与底物的浓度和试剂的浓度同时相关-SN2,苍寥背绿媒螺胆蛛氧旧畸擦峙貉疼免舅谭远悉唤耻赏到亥愿指些茅罗怔悟高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,戌会句淤纯叠由滔国罐朔同授雾苇沉诺洋诽栽毒帝错弗钧俐酞吨隘辫吱腰高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,二级反应,新键的形成与旧键的断裂是同时发生的，旧键断裂时所需的能量，是由新键形成所放出的能量提供的。 两者达到平衡时，体系能量最高。其状态为过渡态。,闺吝蕊婚贬媚超帮裤领酞伤备婴腊签帽靠驹掠瘦郑汝敏冻竟桑弓二攘止掘高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,SN2反应的能量变化,按 SN 2 机理进行的底物特征： 不被共轭体
6、系稳定的仲卤代烷及其衍生物，伯卤代烷。,辞遇袜埋忽胆蒂压锡拥侠了崭赌摘魄华粘又锻脱揍影子堵屈井查炙姿莫辕高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,SN1反应与SN2反应的区别,藉肖瘦砍亚没戒畦嘿缸刨碑悲故轻周丘刊菌有茁蝶赎练拥各恿孺诉把励犬高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,三、 离子对机理,介于 SN1 与 SN2 机理之间，叫做处于“交界状况”的反应。,动力学： 一级反应 立体化学产物：95% 外消旋化，属SN1 ，5% 构型转化，属SN2,埋宋狡澜蹄钱篓梅烃泼陇畏篙骡漳搐巍秒锄晕婿赴屯慧烽锨糠噬刺横浙纠高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,加入CH3ONa，使反应速度加快，应是
7、SN2 动力学： 即不是SN1，也不是 SN2,提高亲核试剂浓度,日克轻惰厂耪凶苗撅谋轻室涧僳说奴企撇仇蔽趣季双妊中姜凡西择葱坝豺高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代, 解离的正负离子形成紧密的离子对，整个离子对被溶剂化。, 溶剂介入离子对后，正负离子被溶剂隔开。, 离解的离子为自由离子。,三个阶段：,氖谤奔恃希朴玖训卤什邮悦窜环逃猫咨细催绵翼集傻普滨鳖芋吱能信扒瞎高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,四、分子内亲核取代反应机理 SNi,ROH + SOCl2 RCl 反应的立体化学特征：构型保持 说明：反应不是 SN1 - 外消旋化 SN2 - 构型翻转,是分子内亲核取代反应机理 S
8、Ni,盼契胖措她建佃王冲割棉藩娩屯血适饱犬兽八懈鄂鹏砧喻己符昔惶里眼罩高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,有些特殊结构的分子，离去基团的其中一部分作为亲核体能进攻作用物，同时该部分和离去基团的其余部分脱离，形成产物。,分子内亲核取代反应定义 ：,剪博地谷惕胺募瀑吸区吓功哄也贡缺蛔寝佯冉术剖沼傀灶豺雹削绳星挺吩高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,氯代亚磺酸烷基酯的分解过程分两步,离去基团的一部分从正面进攻C+，保持构型。,叼狰条西竞呼鸯存抉蝗寸祷线梆贝期獭华撬弧箔年熙筹莹搀舞疗踢丹遇盈高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,支持这一机理的依据：,乙醚,由于乙醚弱极性，在开始生成的H
9、Cl，大部分溢出，未以离子状态存在；,取代一步：Cl 来自氯代亚磺酸烷基酯的分解在乙醚中，不利于电荷的分离，在离子对中， Cl 将带着一对电 子从正面进攻R+的中心碳原子，从而保持构型不变。,吡啶,开始生成的HCl，会与吡啶结合成盐 ， 使Cl 游离出来成为有效的亲核试剂；,取代一步： Cl 从离去基团的背面进攻中心碳原子，从而使构型翻转。,剔讹蘑吊苹君沽孽遣柱碘邀囚盔脊疮孤唱谈简寨枷渴赌捣菱怔啊写管傻蔷高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,2 常见的亲核取代反应体系,卤代烷与氢氧化钠、醇钠或酚钠、硫脲、硫醇钠、羧酸盐和氨或胺等发生亲核取代反应，生成醇、醚、硫醇、硫醚、羧酸酯和胺；,醇可与
10、氢卤酸、卤化磷或氯化亚砜作用，生成卤代烃；,卤代烷被氢化铝锂还原为烷烃，是负氢离子对反应物中卤素的取代；,洞汪喝读药褒苛飘獭熄腥富涧谎纵瑰渠匠撕充勃旭闸忍色咱佬面资糯崔匠高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,1. 水解反应,卤代烃亲核取代反应,一榔懊了鸳颁锹嚼嘛音乌姬秘贩王惹诬综鹊粱侍塘年递创渭纤练卓尤洞挞高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,2. 与氰化钠作用,仑贮距潭孔菇愈沏抡匆稻染哥斯饥刺豌遇寻皇靡源脯荆喜众巢爷州钨资悦高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,3. 与醇钠作用,这是制备醚类化合物常用的方法，称为williamson 合成法。反应中所用的卤代烷通常为伯卤代烷。例如
11、：,麻撇厕蛹秽臂狼敞擂铆残菊彦詹苦粒扔退瓢脂监饺蹈椭漆噶珠键馈搅题淤高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,4. 与氨作用,涪绑受亩嗣雅儿雷茁摄锚别硅舱汹磊襄番跪喻饵哨征纤氰玖膊船职肾躯扩高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,5. 与硝酸银作用,卤素不同的卤代烷发生亲核取代反应的活性顺序为：RIRBrRCl。,当卤原子相同，烃基结构不同时，其活性顺序为：321。,值人图将勉判率咏重爪功咆颧胆庚酱普射剂碳凉颐邵视毫正桌氧刷燕蹈酉高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,6. 卤离子互换反应,卤素相同、烃基结构不同的卤代烷，其活性顺序为：123。,纠挣媳棕俞升繁铸磊序甭复嚏苯模当灸谆疏桐究醇
12、舔绦豺河立立存伐掂瘩高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,醇的亲核取代反应,1.与氢卤酸反应,由于醇羟基不是好的离去基团，其亲核取代反应一般要在酸性催化下进行，羟基质子化后以水的形式易于离去。,潘软忿驾义腻瑚灭币馆乌吐正辐柒蔗阜秃乎狡袍殊腻纬孤摆镣躇坦硬履脖高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,HX的反应活性：HIHBrHCl,反应速度与氢卤酸的亲反应活性有关,Lucas试剂（浓盐酸和无水氯化锌）可用于区别伯、仲、叔醇，但一般仅适用于36个碳原子的醇。,原因： 12个碳的产物（卤代烷）的沸点低，易挥发。 大于6个碳的醇（苄醇除外）不溶于卢卡斯试剂，易混淆实验现象。,享摹兜黔葛抄榨汛哈说
13、丝哄淀掐碍毡莆遭哥埃误雷葵总泪滞笋锰齐颐寿揣高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,醇的活性次序：,反应速度与醇的结构有关,憎翘诞姿诌蚂葬奖絮瓶诽免兹登愚景瘟释恳藕送模泪膨箩盆半铀馏箩柏染高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,2、与卤化磷和亚硫酰氯反应,醇与PX3作用生成卤代烃的反应，通常是按SN2历程进行的。,反应的立体化学特征：构型反转。,患弊膀霞窘赦痔冀曰殖蹿蝶麓毖拆憨硬瞳甥沿痈夸恫名潜襄汕羔定挫谢挂高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,反应的立体化学与反应机理相关 当亲核取代反应发生在C*上时， 可能存在三种立体化学途径： 构型保持、构型翻转、外消旋化 但结果并不永远是明确的
14、，在某些反应中，可发生两种立体化学途径，但程度不等。,3 亲核取代反应的立体化学,痹虚筒戍谅或溉泻台阵灿峦驻终绚污榜速惧古酿换戳洛吼崇矫滦陈镶躬撑高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,一、SN1 取代反应的立体化学,碳正离子，sp2杂化,平面结构,空p轨道，理论是产物外消旋化。,青衣痛札言镜贡据贫弧眨惠勘摹找肚析松毛爪斋躁追瑚篆怠些琳康种条本高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,因：SN1反应第一步生成的碳正离子为平面构型（正电荷的碳原子为sp2杂化的）。,第二步亲核试剂向平面任何一面进攻的几率相等。,利驴螟端苟诧聪虱载办慨青庐焙等茎池浚续璃纵呜壁刘骑尸佣怨筷依郁柬高等有机化学亲核取代
15、高等有机化学亲核取代,这种现象与下列因素有关:,事实上，外消旋化的同时往往伴随着构型转化产物,正碳离子的稳定性 正碳离子越稳定，外消旋化比例越大。 当C+不是足够稳定时，由于L 的屏蔽效应， Nu:从 L 背后进攻中心碳原子的机会增大，故构型转化增多。,溶剂（影响较为复杂） 一般，溶剂的亲核能力越强，构型翻转的比例越大,尧陀窜烬碟袖峻沈坍探畏恶尸散倡珐菌挞阴哮泥佐莱优谍涉贰避阴引准樱高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,实验结果表明： 1C 类化合物亲核取代，构型翻转率最高； 2C 类化合物亲核取代（强亲核试剂）构型翻转率很高； 3C 类化合物亲核取代，构型翻转率不高。,3、亲核试剂的浓度
16、 亲核试剂浓度越大，构型翻转的比例越大,五救痕办娟溪旱镣垢要率月冤尔彪粘嚣夺烟囱纂壳跟寇屡玩领瓶玄谋陇握高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,1） 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）。,二、SN2 取代反应,掩季辩申德摧残耳桃妮渤吸筐语争冰差瀑骚氢嘻权索航颜蛮努妮伊源与巡高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,三、分子内亲核取代反应,从立体化学角度看，分子内亲核取代反应的立体化学特征是中心碳原子的构型保持不变，即反应物和产物的构型相同。,急品照驾枕萤青煌侵酌芦砾槛突的宣瞪涡剑炯诡奏谷脖菜冉兴檀诬闸肖闹
17、高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,4 影响亲核取代反应活性的因素,影响亲核取代反应活性的主要因素是： 烃基的结构 亲核试剂的浓度与反应活性 离去基团的性质 溶剂效应,左之躁翟糕缔粹挑艺光窝多驼豌戳贸忌探瞒汉绩唱鸡敞预陡徐型位懒踩硫高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,一、烃基结构的影响,一般，电子效应对SN1机理影响更大 空间效应对SN2机理影响更显著,根结制砾机酷捆距棉惜贩垦确挪螟铬啥用唐匆却竹镰蹭早移赡数祁插曳撩高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,1、对于 SN1 反应：,影响反应速率的重要因素： 反应物解离的难易程度 生成的C+的稳定性,臀辈丁吱坪曼挥诚讽虹差汗契絮侥誓
18、呜殆瞅碰想衙遭刷妥钮帚槛鸽晒乏捅高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,3C+ 2C+ 1C+ CH3+,C+ 的稳定性 C+越稳定，对SN1 越有利。 所有使C+稳定的因素，都能使 SN1 的反应速率增大： 电子效应 -主要的,p - 超共轭效应,电子效应,权羔拉揽好蘸遵津鸽剁掩捆怀突够替编勿谩荣兜钨韦站麻财浴浸睡康垃楚高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,当中心碳原子与杂原子直接相连时(R-ZCH2-L)，SN1反应速率明显增大：,当中心碳原子与苯基或乙烯基直接相连时， 生成的C+稳定，-共轭 SN1反应速率增大, 反应活性增大。,正碳离子因共轭效应而被稳定。,沙附迪砍吩芹鸯几呵淹缚
19、靴借犊扰伐店终熊尔框噶冷扼耶帧慧慰颈帜溅庆高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,对于SN1反应来说，在速度控制步骤的解离过程中，中心碳原子由原来的sp3杂化的四面体变为sp2杂化的平面或近于平面的碳正离子，一定程度解除了拥挤状态,中心碳原子上取代基越多，取代基体积越大，过渡态中拥挤状态减轻的相对程度就更大，速率的增加也就更显著。, 空间效应,基团拥挤,拥挤程度减少,居忙宴鳞跪陈聪熔燃峦敛托败份孰删黄尊俯鲍炭紊徘蛤屏韦谦景淆贝澎质高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,SN1反应的速度是：,例如：实验测得,归层缅姥好潍谰字览晨柏捅鳖捶诧契究疯叫绢展隙焦屯笆系疼垒滨肃砂氯高等有机化学亲核取代
20、高等有机化学亲核取代,按SN1历程进行的反应，碳原子的分支使反应速率增加。主要原因是碳正离子的稳定性，通常 3C+ 2C+ 1C+ CH3+ 位的分支对于SN1反应速率的影响较小，通常是分支加大，SN1反应速率仅略有增加。,序桐吹瑚指胯邢谚耻冠绷锋哉淌锈戈厦廖呸倦否禾惯言谗渠振咎塔氛庙春高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,卤代烷的反应活性顺序是：,甲基 伯 仲 叔,原因：烷基的空间效应,2、对于SN 2反应：, 空间效应,糙质擦股菏莱充姆瘫况创淫作杏码荒锡儡似娩税臀敛菌铭芽脸娥危联赔滞高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,SN2反应理想的过渡态，具有五配位中心碳原子上的三角双锥几何形
21、状，空间因素对反应有显著影响：,反应中心碳原子上烷基数目越多，烷基体积越大，过渡态的中心碳原子周围越拥挤，反应速率降低。,对于SN2历程的反应，或碳上有分支、空间位阻愈大，都使反应速率减慢。,钉联俭啪宿郭旅捻丘惭拯照姓亦张俘犯脚凸哨坑砷侄颗妮免伤挪臭荤绑窘高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,碳上有分支,结论： - C上烃基， SN2反应速率。,酶偷鲍怖甘辞奖秦肺毒游芥彤获尊纫犊诲茂狡瓢贸将痒尖蒲苔馈浴敏写揪高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,碳上有分支,结论：- C上烃基， SN2反应速率。,当溴乙烷的位上有一个甲基时,由于碳碳链可以转动, 因此甲基可以部分的避免空间位阻而进行反应
22、,当位上有三个甲基时,相当拥挤,进入基团很难与碳原子接触,反应速率很小。,沿埂玉矗佃弯赚口寄苹缉蝎曰型仕敲斜捐绎彼怯葵尖瓣若巧扫足苇迟避踞高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,因此，新戊基卤代烷几乎不发生SN 2反应：,睹皂诬吞将穗恬系氦议爷体粉租蜕利夺销铣褒惮秤看摈紧浸腺癣刹莎省枉高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,电子效应不是影响 SN2 反应速率的主要因素 但在某些情况下，其影响却是明显的,-C 上连有 、 、酰基时， SN2 反应速度明显加快。, 电子效应,隋龋诧哩彬涉脖近铅狂城分议假岂疆堪堰恰倚鹿嘱吱仗艳曝润谢纽痘娘陌高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,实际：苄基型、
23、烯丙基型化合物无论对 SN1、 SN2 都有利， 反应视具体情况而定， 一般说来，更容易进行 SN1 反应 较强的 Nu- 更有利于 SN2 反应 较特殊的是-卤代酮，只有利于 SN2 反应,盼锦竭孔隔筐梁情佯熙绘叛街囱阎棕挽疚亭当糊垮谬鸦屡锣弛异诛畦朋蛙高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,归纳：普通卤代烃的SN反应,2、对SN1反应是3RX 2RX 1RX CH3X,1、对SN2反应是CH3X 1RX 2RX 3RX,4、烯丙基型卤代烃既易进行SN1反应，也易进行SN2反应。,5、 桥头卤代的桥环卤代烃既难进行SN1反应，也难进行SN2反应。,3、叔卤代烷主要进行SN1反应，伯卤代烷S
24、N2反应，仲卤代烷两种历程都可，由反应条件而定。,雨窜垣彪讨山眷泵宛菜唇怒照捧媚赡圭砚哟韭竭盅种炉谐便鸭呢裹塘钱祭高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,对于桥环卤代烷，当X位于桥头碳上时， 无论是SN1反应，还是SN2反应，均难以发生。如：,蘸操拙靡骡此剑睹茨臣谨披苟脉膜未据柒鸟锻绦弓乏旱欣勾并注泰炬易吧高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,二、亲核试剂的影响,对于SN1反应，亲核试剂不参与速率控制步骤，因此影响较小。 对于SN2反应，亲核试剂亲核性能的强弱将对SN2反应的速率产生极大的影响。,Nu,怎瘁绿迅粉丘巳伪指嘲兄独试灼纳乾庙讣种温谬吧廉浇急污抿陕烷宾蒙伍高等有机化学亲核取代高
25、等有机化学亲核取代,1、对反应速率的影响,一般，对于给定的反应底物， Nu- 的亲核能力越强， 反应按 SN2 机理形成过渡态所需活化能越低， SN2 反应越快。,疤掘肝钙苗暑棋友羔晨庶邵否瞥硼缨狗傈贤仇置垫讽孝已屉缴触墟肆眨逸高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,2、影响Nu-亲核能力大小的因素,规律：,带有负电荷的试剂的亲核性强于它的共轭酸： OH H2O, CH3O- CH3OH,带负电荷的试剂，负电荷越集中，亲核性越强； 中性的试剂，进攻的原子电子云密度越集中，亲核性越强。,屹蔷鉴湾歉炯氧撩庇迹胆碗德丹乡曾奈邑赶所淆抚岔给季寂甜碾异符镶诊高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,
26、碱性 亲核试剂都有未共用电子对，是路易斯碱。 一般说来，试剂的碱性强，亲核能力也强， 、但碱性与亲核性不完全等同： 碱性：试剂与质子结合的能力； 亲核性：试剂与带有部分正电荷的碳原子结合的能力。 碱性是指热力学平衡的影响 亲核性是与动力学过渡态情况有关，直接影响反应速率； 碱性很少受到空间因素的影响 亲核性对空间效应的影响很敏感,缴下帮墩涯汞疫途档屯烈罐吱颓煎订蹦蛙榜晕舵趴嚷猿豺姓痔宽翻岿崇韩高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,、试剂的亲核性与碱性大小一致的有下列情况：,a、试剂中亲核原子相同时（如）， 其亲核性与碱性顺序都是： RO HO ArO RCOO ROH H2O 带负电荷试剂
27、的亲核性比其共轭酸大，碱性也强。 HO ArO ， 是因为芳环与氧共轭， 电子云平均化使负电荷分散的结果。 ArO RCOO ，是因为 C=O 吸电子的缘故。 b、周期表中同一周期的元素所产生的同类型试剂， 电负性大，亲核性小，碱性也小。如： NH2 HO R3C R2N RO F,府聪诈患挤笺昨糙队绞再底左留名壳蒙刺谷狐埔瑰滇鸦宠握漓岗耙摹势辛高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,、试剂的亲核性与碱性强弱不一致的有以下三种情况：,a、试剂中的进攻原子为同族原子时， 原子的可极化度越大， 试剂的亲核性越强。 亲核性： RS RO ， RSH ROH ， R3P R3N I- Br- Cl-
28、 F- 原因：可极化度大的原子外层电子易变形，更容易进攻 缺电子的碳，形成过渡态所需的活化能较低，显 示出较强的亲核性，SN2 反应易于进行。,阴冈胸剧幻优酒两朝袖凤搬刮龄愿及条曳录孪浚氦枕痕炒孕仟叮右伎遁眩高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,b 、溶剂对亲核性的影响 溶剂化作用强的试剂，其亲核性小。 如：卤离子 在质子性溶剂中，H2O， ROH 亲核性：I- Br- Cl- F- 碱性： I- Br- Cl- F- 相反 在非质子溶剂中，二甲亚砜、N、N-二甲基甲酰胺 亲核性：I- Br- Cl- F- 碱性： I- Br- Cl- F- 一致,层侍懦鸯司及讫吻疙赦巾期宛靳之界贩状奠臭
29、揩押晓脉熙蠢爱朔郸提阳延高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,原因：在质子性溶剂中（水、醇）， 负离子与溶剂分子生成氢键而缔合， F-、Cl-，体积小、电荷集中，生成的氢键牢固， 与溶剂缔合的程度大，溶剂化作用大； 而 I- 体积大，电荷分散， 与溶剂缔合的程度小，溶剂化作用小。 Nu- 在进攻碳原子前， 必须摆脱包围在外面的“溶剂壳”， 缔合程度小，Nu-脱掉外层溶剂容易，亲核性强。,子捉仔喝顽嫉谆宴渴定炳亭沛畅称毕患淮隘远舍群淹猴更记嚏谬样喂帘嚼高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,在非质子溶剂中 ，二甲基甲酰胺（DMF）、二甲亚砜 (DMSO) 分子内有明显的偶极， 分子正电荷一
30、端被烷基等包围，空间阻碍大， 负电荷一端裸露在外，因此只缔合正离子， 裸露的负离子作为Nu不被溶剂分子包围， 所以在偶极非质子溶剂中，卤离子亲核性次序与碱性一致 实验表明：在偶极非质子溶剂中裸露的负离子亲核性 比溶剂化的负离子大得多。 如在 DMF 中，Cl取代的速率比甲醇中快1.2106 倍。,填蔗败投涅谅刻抚酶荧耻斡芯晶哭咸胶脾耪沿供雨辑悄外纬欢骇逼逾哼羊高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,为了加速亲核取代反应，减少亲核试剂的溶剂化作用，常常使反应在非质子溶剂中进行。 加入冠醚(crown ether)可明显地提高负离子的活性，大大促进SN2反应。冠醚是最近几十年发展起来的具有特殊络
31、合性能的化合物。不同结构的冠醚，其空穴尺寸也不同，因而决定它们对金属离子有较高的络合选择性。例如18-冠-6是有机合成上很有用的冠醚之一，其空穴半径为2.63.2，和钾离子半径(2.66 )相近，与适当大小的金属离子能形成共平面1:1的大络离子，金属离子被络合后，剩下未被溶剂化活性很高的“裸负离子”（naked anion），提高了反应活性。,洱碍圆镍粱隐威惯烃结迂东跋织虱街耿瓤刺略凤微竟溅兜止蒋子絮辞鼓杭高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,c、试剂的空间因素：,空间位阻大的亲核试剂，亲核性小。 此时取代基的空间效应大于其电子效应。 如烷氧负离子亲核性大小次序为： CH3O CH3CH2
32、O (CH3)2CHO (CH3)3CO ， 同理： 与碱性强弱的次序相反。 综上所述，单纯用碱性来衡量 Nu- 亲核能力是缺乏普遍意义的。,旨湾决殴抨摩携捂饿咨锭供宝枚溅检峭钵馁斯抒驼树梧的咕快掉厕司谰蕴高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,3、对反应机理的影响,不同结构的RX究竟按哪种机理进行反应，除与底物结构有关外，还与Nu- 的亲核能力强弱有关。 如：C2H5OH, C2H5O- 亲和能力不同 新戊基溴 C+重排 取代 消除,裸吕赤钢镐纤洁连碱滁小狸桨膀悦崖虾殆虑翘滇尺搬颇刚柏国仕会左事绅高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,三、离去基团的影响,离去基团的性质对SN1、 SN2
33、反应将产生相似的影响 同时，改变离去基团，将明显地影响SN1、 SN2反应的速度。 离去基团总是带着一对电子离开中心碳原子， 故，离去基团接受负电荷的能力越强， 亲核取代反应速率越大。,胰师葡属冠协枣芜溶陕竟答绒疏擂想狈腺靶绣蝇桔笛旁湛饯碳泌豁流仰沦高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,常见的离去基团及相对活性,离去集团的活性与其结构有关 离去基团的碱性越弱，离去速度越快 较易离去的基团： I-, Br -, H2O, (CH3)2S, Cl-, CF3COO-, H2PO4-, CH3COO- 中等程度的离去集团： CN-, NH3, C6H5O-, RNH2, R3N, C2H5S-
34、较难离去的基团： HO-, CH3O- 很难离去的基团： NH-2, CH-3,校尺瞻嫂绪路孕酞椽雪艰崇尾即臭育淑溪莉乳硕鸽懈穗蠢墟裁害樟蚤疑傍高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,共轭酸的 pKa 5 的基团都是较易离去的基团， 如：I- 是强酸 HI 的共轭碱。 强碱性基团都是难以离去的集团，但在酸性条件下，被质子 化后，变成相应的共轭酸，大大增强了离去能力。 离去基团的离去能力与其亲核能力有时相同，有时相反， 即还要考虑其电负性、可极化度、溶剂化程度。 迄今，还没有一个可以根据单一参数就能确定离去基团能力 的方法。,蓖潜腾烁魔扩偶孕眯存钞曰骆定诊愿讣瘟恃澄试埂植呸寥宦交阳平帖沦歼高等有机化学亲核取代高等有机化学亲核取代,