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  • 2023-05-25 12:44:02 发布

高中化学竞赛专题辅导:有机反应历程(四)

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有机反应历程(四)
【例 1】芳香族化合物氯苯(Ⅰ)、硝基苯(Ⅱ)、N,N-二甲苯胺(Ⅲ)、苯甲醚(Ⅳ)
等进行硝化时,其反应速度的快慢顺序如何?
A.Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ B.Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅱ
C.Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ D.Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅲ
解:B。
【例 2】某溴苯与 Br2+FeBr3 反应只得到一种三溴苯产物,该溴苯应为:
解:C。因-Br 是邻对位定位基,所以,A.和 B.都有两种三溴苯产物,而 D.有 3 种
三溴苯产物。
(2)亲核取代反应
在特殊结构或特殊条件下产生。
①加成—消除历程 芳环上有吸电子基使之活化,以-NO2 最强,
如 OH-、CN-、-OR、胺等。生成碳负离子络合物中间体叫 Meisenheimer 络合物。例如,
已被核磁和 X 射线所证实。
【例 3】2,4-二硝基氯苯和氨发生反应生成 2,4-二硝基苯胺的反应历程是什么?
A.亲电取代反应 B.双分子消除—加成反应
C.双分子加成—消除反应 D.单分子亲核取代反应
答:C.
②苯炔历程(消除—加成历程)发生于试剂碱性很强时。
特征为亲核试剂不一定进入离去基团所在位置上,可以在它的邻位。
【例 4】氯苯与氨基钠在液氨中作用生成苯胺时,其反应可能的中间体是什么?
A.碳正离子 B.卡宾 Carbene
C.碳负离子 D.苯炔
解:
故为 D.


5.饱和碳原子上的亲核取代反应

通式是:Nu-+R-L→NuR+L-
其中 Nu-表示亲核试剂,可以是负离子或带未共享电子对的中性分子;R—L 表示作用
物、为中性分子或正离子;L 表示离去基团。
反应进行有两种类型,一种是单分子亲核取代反应 SN1,速率=k1[RL];另一种为双分子
亲核取代反应 SN2,速率=k2[RL][Nu-:]。SN2 为一步反应,亲核试剂进攻与离去基团离去同
时发生。例如:

SN1 为二步反应,先离解成碳正离子,随即快速的受试剂进攻。例如,

其势能图如图 4-1 所示。
判断反应按 SN2 或 SN1 进行,可从作用物结构、亲核试剂亲核性强弱、离去基团离去
的难易及溶剂极性等方面分析,从产物的立体化学及改变反应条件对反应速度的影响来判别。
作用物结构:
【例 1】在加热条件下,下列化合物分别与氢氧化钠水溶液作用,反应最快的是哪一
个?
A.氯乙烷 B.氯乙烯
C.3-氯丙烯 D.氯甲烷
答:C.,SN1 与 SN2 均最快。
凡使碳正离子稳定的因素,有利于 SN1;空间障碍小,有利于 SN2;α和β位有大的取
代基,不利于 SN2。
亲核试剂亲核性强,有利于 SN2,亲核原子相同时,碱性与亲核性有平行关系,如 O

原子相同,则 RO->HO->ArO->RCOO->ROH>H2O
周期表中同一周期元素生成的同类型亲核试剂,其亲核性大小基本上与碱性的强弱一
致。例如,w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
R3C->R2N->RO->F-
H2N->HO->F-
周期表中同族元素生成的负离子或分子,中心原子较大者亲核性较强。例如,RS->
RO-,RSH>ROH,I->Br->Cl->F-
【例 2】在 SN2 反应机理中,最活泼的是哪一个化合物?
A.(CH3)3CClB.C2H5Cl
C.CH3Cl
答:C,因空间阻碍最小。
【例 3】溴甲烷起 SN2 取代反应时,下列离子中哪种离子反应性最强?
A.C2H5O- B.HO-
C.C6H6- D.CH3COO-。
答:A,因乙基为给电子基,C2H5O-亲核性最强。
离去基团离去的难易,对 SN1 及 SN2 反应速率都有影响,但对可能按 SN1 或 SN2 进行的
反应(如仲卤代烷),L 离去倾向大,反应易按 SN1 进行;L 离去倾向小,则反应易按 SN2 进
行。
卤离子离去倾向的大小次序为:
I->Br->Cl->F-
L 越稳定,离去倾向越大。
HL 是 L 的共轭酸,其碱性比 L 弱,离去倾向比 L 大,如 H2O>OH-,ROH>RO-,因此醇、
醚、胺等在酸性溶液中,质子化后易起反应。
I-即是一个好的亲核试剂,又是一...