1、親電反應(yīng)和親核反應(yīng),下一知識點：目的和要求,一、目的和要求,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，達到： 1. 掌握共價鍵的斷裂方式 2. 掌握有機化學(xué)反應(yīng)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(yīng)的歷程 要求能夠辨別親電反應(yīng)和親核反應(yīng)。,下一知識點：引言2-1,引言（提出問題）（2-1）,我們說乙炔和溴的四氯化碳溶液反應(yīng)生成1，2二溴乙烯，進一步反應(yīng)生成1，1，2，2四溴乙烷的反應(yīng)為親電加成，反應(yīng)式如下：,同樣是乙炔，在堿的存在下，和甲醇發(fā)生反應(yīng)生成甲基乙烯基醚是親核加成反應(yīng)，反應(yīng)式如下：,下一知識點：引言（2-2）,引言（提出問題）（2-2）,在有機化學(xué)

2、的學(xué)習(xí)過程中，親電和親核是讓很多同學(xué)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，來闡明親核反應(yīng)和親電反應(yīng)。,下一知識點：共價鍵斷裂方式2-1,二、共價鍵的斷裂方式（2-1）,有機化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成過程。組成有機化合物的化學(xué)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(gòu)成，共價鍵的斷裂方式有兩種： 1 均裂 均裂：A：B A B 即構(gòu)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。,下一知識點：異裂,二、共價鍵的斷裂方式（2-2）,2 異裂 異裂：A

3、：B A- B+（或A+ B-） 即構(gòu)成共價鍵的電子對在斷裂時完全轉(zhuǎn)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。,下一知識點：有機反應(yīng)類型分類,三、有機反應(yīng)類型分類（3-1）,根據(jù)共價鍵斷裂方式分類 根據(jù)共價鍵的斷裂方式分類，可分為協(xié)同反應(yīng)、自由基反應(yīng)、離子型反應(yīng)： 協(xié)同反應(yīng)：在反應(yīng)過程中，舊鍵的斷裂和新鍵的形成都相互協(xié)調(diào)地在同一步驟中完成的反應(yīng)稱為協(xié)同反應(yīng)。協(xié)同反應(yīng)往往有一個環(huán)狀過渡態(tài)。它是一種基元反應(yīng)。 自由基型反應(yīng)：由于分子經(jīng)過均裂產(chǎn)生自由基而引發(fā)的反應(yīng)稱為自由基型反應(yīng)。自由基型反應(yīng)分鏈引發(fā)、鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止三個階段。,下一知識點：自由基反應(yīng)三階段、離子型反應(yīng),三、有

4、機反應(yīng)類型分類（3-2）,鏈引發(fā)階段是產(chǎn)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(zhuǎn)移階段是由一個自由基轉(zhuǎn)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(yīng)。 鏈終止階段是消失自由基的階段，自由基兩兩結(jié)合成鍵，所有的自由基都消失了，自由基反應(yīng)也就終止了。 離子型反應(yīng)：由分子經(jīng)過異裂生成離子而引發(fā)的反應(yīng)稱為離子型反應(yīng)。 離子型反應(yīng)有親核反應(yīng)和親電反應(yīng)。 由親核試劑進攻而發(fā)生的反應(yīng)稱為親核反應(yīng)，親核試劑是對正原子核有顯著親和力而起反應(yīng)的試劑。 由親電試劑進攻而發(fā)生的反應(yīng)稱為親電反應(yīng)。親電試劑是對電子有顯著親合力而起反應(yīng)的試

5、劑。,下一知識點：反應(yīng)類型分類,三、有機反應(yīng)類型分類（3-3）,反應(yīng)類型分類如下表所示： 自由基取代：烷烴鹵代、芳烴側(cè)鏈鹵代、烯烴H鹵代 自由基反應(yīng) 自由基加成：烯烴的過氧化效應(yīng)，部分聚合反應(yīng) 親電加成：烯、炔、二烯烴的加成 親電取代：芳環(huán)上的取代反應(yīng) 反應(yīng)類型 離子型反應(yīng) 親核加成：醛、酮的親核加成、羥醛縮合反應(yīng) 親核取代：鹵代烴、醇的SN1反應(yīng) 消除反應(yīng)：鹵代烴和醇的E1反應(yīng) 親核加成消除反應(yīng)：羧酸衍生物的代表反應(yīng) 協(xié)同反應(yīng)（反應(yīng)連續(xù)進行，一步完成）：雙烯合成、SN2、 E2反應(yīng),在本節(jié)課中，主要對親電反應(yīng)和親核反應(yīng)相關(guān)知識進行介紹。要弄清楚親核反應(yīng)和親電反應(yīng)，首先要明確什么是反應(yīng)物，什么

6、是試劑。,下一知識點：反應(yīng)物和試劑,四、反應(yīng)物和試劑及試劑的分類（5-1),1反應(yīng)物和試劑 反應(yīng)物(或作用物)和試劑之間并沒有十分嚴格的界限，是個相對的概念、習(xí)慣用語。本來相互作用的兩種物質(zhì)，即可互為反應(yīng)物，也可互為試劑。但為了討論和研究問題時方便，從經(jīng)驗中人為的規(guī)定反應(yīng)中的一種有機物為反應(yīng)物，無機物或另一種有機物為試劑。例如乙烯與溴的加成反應(yīng)，乙烯為反應(yīng)物，溴為試劑。苯肼與醛、酮的反應(yīng)，醛、酮為反應(yīng)物，苯肼為試劑。,下一知識點：試劑分類,四、反應(yīng)物和試劑及試劑的分類(5-2),2試劑的分類 有機反應(yīng)中的試劑(無機試劑和有機試劑)按有機反應(yīng)歷程可分為極性(或離子型)試劑和非極性(自由基)試劑兩

7、大基本類型。非極性試劑是指自由基或容易產(chǎn)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。,下一知識點：試劑分類圖表、極性試劑分類,四、反應(yīng)物和試劑及試劑的分類(5-3),極性(或離子型)試劑：含偶數(shù)電子的正、負離子或極性分子 試劑 非極性(自由基)試劑：自由基或容易產(chǎn)生自由基的化合物 從試劑的電子結(jié)構(gòu)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(yīng)中供給一對電子與反應(yīng)物生成共價鍵的試劑叫做親核試劑，而從反應(yīng)物接受一對電子生共價鍵的試劑叫做親電試劑。 親核試劑：供給一對電子與反應(yīng)物生成共價鍵的試劑 極性試劑 親電試劑：從反應(yīng)物

8、接受一對電子生共價鍵的試劑,下一知識點：親核試劑、親電試劑表,四、反應(yīng)物和試劑及試劑的分類(5-4),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(yīng)中，極性試劑的分類如下表所示：,下一知識點：離子型反應(yīng)分類,四、反應(yīng)物和試劑及試劑的分類(5-5),對試劑有了規(guī)定以后，所有的離子型反應(yīng)就可以根據(jù)試劑的性質(zhì)加以分類。由親核試劑進攻反應(yīng)物而引起的反應(yīng)，叫做親核反應(yīng)。由親電試劑進攻而引起的反應(yīng)，叫做親電反應(yīng)。 親核反應(yīng)：由親核試劑進攻反應(yīng)物而引起的反應(yīng)稱為親核反應(yīng)。 離子型反應(yīng) 親電反應(yīng)：由親電試劑進攻而引起的反應(yīng)，叫做親電反應(yīng)

9、。 親核反應(yīng)又可進一步分為親核取代反應(yīng)和親核加成反應(yīng)。親電反應(yīng)分為親電取代反應(yīng)和親電加成反應(yīng)。下面通過親電加成、親電取代、親核加成、親核取代的反應(yīng)歷程，來進一步說明親電反應(yīng)和親核反應(yīng)。,下一知識點：親電反應(yīng)歷程,五、親電反應(yīng)歷程(5-1),1、親電加成反應(yīng)歷程 我們以烯烴和鹵化氫的加成反應(yīng)為例，說明親電加成的歷程。 加成反應(yīng)歷程包括兩個步驟。 第一步是烯烴分子受HX的影響，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(zhì)子H+的攻擊，結(jié)果生成帶正電的中間體碳正離子和HX的共軛堿X-。,下一知識點：第二步,五、親電反應(yīng)歷程(5-2),第二步是碳正

10、離子迅速與X-結(jié)合生成鹵烷。,第一步的反應(yīng)速度慢，反應(yīng)速度由第一步?jīng)Q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(yīng)。烯、炔和親電試劑的反應(yīng)，二烯烴的加成反應(yīng)，脂環(huán)烴小環(huán)的開環(huán)反應(yīng)加成都是親電加成反應(yīng)歷程。 (親電試劑：鹵素、鹵化氫、水、硫酸、次鹵酸等),下一知識點：親電取代,五、親電反應(yīng)歷程(5-3),2、親電取代歷程 以苯和親電試劑反應(yīng)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)的電子形成絡(luò)合物，絡(luò)合物仍然還保持苯環(huán)的結(jié)構(gòu)。,下一知識點：第二步,五、親電反應(yīng)歷程(5-4),第二步是絡(luò)合物進一步與苯環(huán)的一個碳原子直接連接，形成絡(luò)合物。,第三步是絡(luò)合物碳正離子失去

11、而形成鹵苯。,下一知識點：第三步,五、親電反應(yīng)歷程(5-5),該反應(yīng)過程是由親電試劑進攻苯環(huán)而引起的反應(yīng)，稱為親電取代反應(yīng)歷程。在苯環(huán)上發(fā)生的鹵化、硝化、磺化、烷基化和酰基化反應(yīng)都屬親電取代反應(yīng)歷程。,下一知識點：親核反應(yīng)歷程,六、親核反應(yīng)歷程（6-1）,1、親核加成反應(yīng)歷程 以醛（或酮）和氫氰酸（HCN）反應(yīng)生成氰醇為例，說明親核加成反應(yīng)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的碳原子。,下一知識點：第三步,六、親核反應(yīng)歷程（6-2）,第三步是氰醇負離子從水中奪取質(zhì)子（H+），形成氰醇。,在該反應(yīng)中，第一步和第三步是質(zhì)子（H+）轉(zhuǎn)移反應(yīng)，第二步是氰離子與羰基的加

12、成，是決定反應(yīng)速度的步驟，該步驟是親核試劑進攻反應(yīng)物，所以該反應(yīng)是親核加成反應(yīng)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(yīng)都屬親核加成反應(yīng)。,下一知識點：親核取代歷程,六、親核反應(yīng)歷程（6-3）,（1）雙分子親核取代反應(yīng)（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(yīng)歷程。反應(yīng)如下：,反應(yīng)按以下過程進行：,下一知識點：SN1反應(yīng),六、親核反應(yīng)歷程（6-4）,反應(yīng)速度即與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，又與試劑的濃度有關(guān)，反應(yīng)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，因此稱為雙分子親核取代反應(yīng)，以SN2表示。 （2）單分子親

13、核取代反應(yīng)（SN1） 以叔丁基溴在堿性溶液中水解為叔丁醇為例，說明反應(yīng)歷程，反應(yīng)如下：,下一知識點：SN1反應(yīng),六、親核反應(yīng)歷程（6-5）,第一步，CBr鍵解離：,第二步，CO鍵生成：,下一知識點：SN1總結(jié),六、親核反應(yīng)歷程（6-6）,在該反應(yīng)歷程中，第一步反應(yīng)速度慢，所以該步是整個反應(yīng)的決速步驟，而這一步的反應(yīng)速度是與反應(yīng)物鹵烷的濃度成正比，所以整個反應(yīng)速度僅與鹵烷有關(guān)，與試劑濃度無關(guān)。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(yīng)歷程。這種單分子親核取代反應(yīng)常用SN1表示。,（3）親核取代反應(yīng) SN1和SN2可簡單表示為：,是由親核試劑進攻反應(yīng)物的反應(yīng)，故稱親核取代反應(yīng)。

14、,下一知識點：親電試劑和親核試劑的相對性1,七、親電和親核反應(yīng)總結(jié)（3-1）,1、親電試劑和親核試劑的相對性 親電試劑和親核試劑是相對，某些試劑可以隨著反應(yīng)條件和與相互作用的物質(zhì)性質(zhì)的不同，或者表現(xiàn)為親電性或者表現(xiàn)為親核性，例如水（H2O）和氨(NH3)等少數(shù)無機試劑。,下一知識點：親電試劑和親核試劑的相對性2,七、親電和親核反應(yīng)總結(jié)（3-2）,個別有機試劑也存在這種情況。醇（ROH）與鹵代烷（RX）的成醚反應(yīng)表現(xiàn)為親核性，而醇與金屬有機化合物的反應(yīng)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(yīng)分幾步完成，究竟屬于哪種反應(yīng)，則由它的定速步驟來決定。,下一知識點：親電反應(yīng)和親核反應(yīng)的相對性,七、親電和親核反應(yīng)總結(jié)（3-3）,2、親電反應(yīng)和親核反應(yīng)的相對性 由于反應(yīng)物和試劑是人為規(guī)定的相對概念，所以親電反應(yīng)和親核反應(yīng)同樣也