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1、亲电反应和亲核反应讲稿林桂汕一、目的和要求通过本节课课的学习习，达到到：1. 掌握握共价键键的断裂裂方式2. 掌握握有机化化学反应应类型的分分类3. 掌握握亲电试试剂和亲亲核试剂剂的概念念4. 掌握握亲电和和亲核概概念5. 掌握握亲电和和亲核反反应的历历程要求能够辨辨别亲电电反应和和亲核反反应。引言（提出出问题）我们说乙乙炔和溴溴的四氯氯化碳溶溶液反应应生成11，2二溴乙乙烯，进进一步反反应生成成1，11，2，22四溴乙乙烷的反反应为亲亲电加成成，反应应式如下下：同样是乙乙炔，在在碱的存存在下，和和甲醇发发生反应应生成甲甲基乙烯烯基醚是是亲核加加成反应应，反应应式如下下：在有机化学学的学习习过
2、程中中，亲电电和亲核核是让很很多同学学困惑的的概念，为为了说明明亲电和和亲核的的概念，让让我们从从共价键键的断裂裂说起，来来阐明亲亲核反应应和亲电电反应。二、共价键键的断裂裂方式有机化学反反应的实实质是旧旧键的断断裂和新新键的形形成过程程。组成成有机化化合物的的化学键键主要是是共价键键，共价价键是由由电子云云重叠而而成，每每根共价价键由电电子对（22个电子子）构成成，共价价键的断断裂方式式有两种种：1 均裂 均裂：AA：B AA B 即构成共共价键的的电子对对在断裂裂时平均均分配到到两个原原子上，形形成带有有单电子子的活泼泼原子或或基团游离离基（又又叫自由由基），这这种断裂裂方式称称为共价价键
3、的均均裂。2 异裂异裂：A：BB A- BB+（或AA+ B-） 即构成共共价键的的电子对对在断裂裂时完全全转移到到1个原原子上，形形成正离离子和负负离子，这这种断裂裂方式称称为共价价键的异异裂。三、有机反反应类型型分类根据共价键键断裂方方式分类类根据共价价键的断断裂方式式分类，可可分为协协同反应应、自由由基反应应、离子子型反应应：协同反应：在反应应过程中中，旧键键的断裂裂和新键键的形成成都相互互协调地地在同一一步骤中中完成的的反应称称为协同同反应。协协同反应应往往有有一个环环状过渡渡态。它它是一种种基元反反应。自由基型反反应：由由于分子子经过均均裂产生生自由基基而引发发的反应应称为自自由基型
4、型反应。自自由基型型反应分分链引发发、链转转移和链链终止三三个阶段段：链引引发阶段段是产生生自由基基的阶段段。由于于键的均均裂需要要能量，所所以链引引发阶段段需要加加热或光光照。链链转移阶阶段是由由一个自自由基转转变成另另一个自自由基的的阶段，犹犹如接力力赛一样样，自由由基不断断地传递递下去，像像一环接接一环的的链，所所以称之之为链反反应。链链终止阶阶段是消消失自由由基的阶阶段，自自由基两两两结合合成键，所所有的自自由基都都消失了了，自由由基反应应也就终终止了。离子型反应应：由分分子经过过异裂生生成离子子而引发发的反应应称为离离子型反反应。离离子型反反应有亲亲核反应应和亲电电反应，由亲核试剂进
5、攻而发生的反应称为亲核反应，亲核试剂是对正原子核有显著亲和力而起反应的试剂。由亲电试剂进攻而发生的反应称为亲电反应。亲电试剂是对电子有显著亲合力而起反应的试剂。反应类型分分类如下下表所示示： 自由基取代烷烃卤代、芳烃侧链卤代、烯烃H卤代 自由基反应 自由基加成烯烃的过氧化效应，部分聚合反应 亲电加成烯、炔、二烯烃的加成，脂环烃小环的开环加成反应类型 亲电取代芳环上的取代反应 离子型反应 亲核加成醛、酮的亲核加成、羟醛缩合反应 亲核取代卤代烃、醇的SN1反应，芳环上卤素被取代反应 消除反应卤代烃和醇的E1反应 亲核加成消除反应羧酸衍生物的代表反应 协同反应（反应连续进行，一步完成）双烯合成、SN
6、2、 E2反应在本节课中中，主要要对离子子型反应应中的亲亲电反应应和亲核核反应相相关知识识进行介介绍。要要清楚亲亲核反应应和亲电电反应，首首先要明明确什么么是反应应物，什什么是试试剂。四、反应物物和试剂剂及试剂剂的分类类1反应物物和试剂剂反应物(或或作用物物)和试试剂之间间并没有有十分严严格的界界限，是是个相对对的概念念、习惯惯用语。本本来相互互作用的的两种物物质，即即可互为为反应物物，也可可互为试试剂。但但为了讨讨论和研研究问题题时方便便，从经经验中人人为的规规定反应应中的一一种有机机物为反反应物，无机物物或另一一种有机机物为试试剂。例例如乙烯烯与溴的的加成反反应，乙乙烯为反反应物，溴溴为试
7、剂剂。苯肼肼与醛、酮酮的反应应，醛、酮酮为反应应物，苯苯肼为试试剂。2试剂的的分类有机反应中中的试剂剂(无机机试剂和和有机试试剂)按按有机反反应历程程可分为为极性(或离子子型)试试剂和非极性性(自由由基)试试剂两大大基本类类型。非非极性试试剂是指指自由基基或容易易产生自自由基的的化合物物，极性性试剂是是指含偶偶数电子子的正、负负离子或或极性分分子。 极性性(或离离子型)试剂含偶偶数电子子的正、负负离子或或极性分分子试剂（按有有机反应应历程）非极性(自自由基)试剂自由由基或容容易产生生自由基基的化合合物从试剂的电电子结构构来看，极性试剂是指那些能够接受和供给一对电子以形成共价键的试剂。因此，极性
8、试剂又分为两类，在离子型反应中供给一对电子与反应物生成共价键的试剂叫做亲核试剂，而从反应物接受一对电子生共价键的试剂叫做亲电试剂。 亲亲核试剂剂供给给一对电电子与反反应物生生成共价价键的试试剂极性(或离离子型)试剂 亲亲电试剂剂从反反应物接接受一对对电子生生共价键键的试剂剂从广义的酸酸、碱概概念的角角度上来来说，路路易斯碱碱都是亲亲核的，故故为亲核核试剂；而路易易斯酸都都是亲电电的，则则为亲电电试剂，在在一般的的离子型型反应中中，极性性试剂的的分类如如下表所所示：亲核试剂亲电试剂（1）所有的负离离子所有的正离离子（2）具有未共享享电子对对的分子子可能接受未未共享电电子对的的分子（3）烯烃双键和
9、和芳环羰基双键（4）还原剂氧化剂（5）碱类酸类（氢氟氟酸例外外）（6）有机金属化化合物中中的烷基基卤代烷中的的烷基对试剂有了了规定以以后，所所有的离离子型反反应就可可以根据据试剂的的性质加加以分类类。由亲亲核试剂剂进攻反反应物而而引起的的反应，叫叫做亲核核反应。由由亲电试试剂进攻攻而引起起的反应应，叫做做亲电反反应。 亲亲核反应应由亲亲核试剂剂进攻反反应物而而引起的的反应，叫叫做亲核核反应。离子型反应应亲电反应由亲亲电试剂剂进攻而而引起的的反应，叫叫做亲电电反应。亲核反应又又可进一一步分为为亲核取取代反应应和亲核加加成反应应。亲电反反应分为为亲电取取代反应应和亲电加加成反应应。下面面通过亲亲电
10、加成成、亲电电取代、亲亲核加成成、亲核取取代的反反应历程程，来进进一步说说明亲电电反应和和亲核反反应。五、亲电反反应历程程1、亲电加加成反应应历程我们以烯烯烃和卤卤化氢的的加成反反应为例例，说明明亲电加加成的历历程。加成反应应历程包包括两个个步骤。第一步是是烯烃分分子受HHX的影影响，电子云云偏移而而极化，使使一个双双键碳原原子上带带有部分分负电荷荷，更易易于受极极化分子子HX的的带正电电部分（HH-XX）或质质子H+的攻击击，结果果生成带带正电的的中间体体碳正离离子和HHX的共共轭碱XX-。第二步是是碳正离离子迅速速与X-结合生生成卤烷烷。第一步的的反应速速度慢，反反应速度度由第一一步决定定
11、，而第第一步是是由亲电电试剂的的进攻而而发生的的，称亲亲电加成成反应。烯、炔和亲电试剂的反应，二烯烃的加成反应，脂环烃小环的开环反应加成都是亲电加成反应历程。2、亲电取取代历程程以苯和亲亲电试剂剂反应为为例，说说明亲电电取代历历程。第一步是是亲电试试剂E+进攻苯苯环，很很快地和和苯环的的电子形形成络合物物，络合物物仍然还还保持苯苯环的结结构。第二步是是络合物物进一步步与苯环环的一个个碳原子子直接连连接，形形成络合物物。第三步是是络合物物碳正离离子失去去而形成成卤苯。该反应过过程是由由亲电试试剂进攻攻苯环而而引起的的反应，称称为亲电电取代反反应历程程。在苯苯环上发发生的卤卤化、硝硝化、磺磺化、烷
12、烷基化和和酰基化化反应都都属亲电电取代反反应历程程。六、亲核反反应历程程1、亲核加加成反应应历程以醛（或或酮）和和氢氰酸酸（HCCN）反反应生成成氰醇为为例，说说明亲核核加成反反应历程程。第一步是是氢氰酸酸在碱的的作用下下生成氰氰离子。第二步是是氰离子子进攻羰羰基的碳碳原子。第三步是是氰醇负负离子从从水中夺夺取质子子（H+），形成成氰醇。在该反应应中，第第一步和和第三步步是质子子（H+）转移移反应，第第二步是是氰离子子与羰基基的加成成，是决决定反应应速度的的步骤，该该步骤是是亲核试试剂进攻攻反应物物，所以以该反应应是亲核核加成反反应历程程。醛、酮酮和亲核核试剂（氢氢氰酸、醇醇、亚硫硫酸氢钠钠、
13、格利利雅试剂剂、氨衍衍生物）的的加成反反应都属属亲核加加成反应应。2、亲核取取代反应应历程（1）双分分子亲核核取代反反应（SSN2）以溴甲烷烷在碱性性水溶液液中水解解生成甲甲醇为例例，说明明双分子子亲核取取代反应应历程。反反应如下下：反应按以以下过程程进行：反应速度度即与反反应物的的浓度有有关，又又与试剂剂的浓度度有关，反反应中新新键的建建立和旧旧键的断断裂是同同步进行行的，共共价键的的变化发发生在两两分子中中，因此此称为双双分子亲亲核取代代反应，以以SN2表示示。（2）单分分子亲核核取代反反应（SSN1）以叔丁基基溴在碱碱性溶液液中水解解为叔丁丁醇为例例，说明明反应历历程，反反应如下下：第一
14、步，CBr键解解离： 第二步，生生成CO键： 在该反应应历程中中，第一一步反应应速度慢慢，所以以该步是是整个反反应的决决速步骤骤，而这这一步的的反应速速度是与与反应物物卤烷的的浓度成成正比，所所以整个个反应速速度仅与与卤烷有有关，与与试剂浓浓度无关关。在决决速步骤骤中，发发生共价价键变化化的只有有一种分分子，所所以称为为单分子子反应历历程。这这种单分分子亲核核取代反反应常用用SN1表示示。（3）亲核核取代反反应SN1和SSN2可简简单表示示为：是由亲核核试剂进进攻反应应物的反反应，故故称亲核核取代反反应。七、亲电和和亲核反反应总结结1、亲电试试剂和亲亲核试剂剂的相对对性亲电试剂和和亲核试剂剂只有相相对的意意义，某某些试剂剂可以随随着反
