课内拓展 第十四期
有机反应的真正精髓在于反应机理的推测(瞎猜)与书写(乱画),但是写机理也要按照基本法,所以继续普及一些...
有机反应的真正精髓在于反应机理的推测(瞎猜)与书写(乱画),但是写机理也要按照基本法,所以继续普及一些基本知识。(什么时候才能普及完啊!!!)
按照反应时化学键断裂和生成的方式,有机反应分为自由基反应、离子型反应和协同反应。
- 自由基反应
这种断裂方式称均裂,与均裂相对的是异裂(后面再说)均裂时生成的原子或基团带有一个单电子,用黑点表示,如H3C·,Cl·这种带有单电子的原子或基团被称为自由基,它是电中性的,多数自由基寿命极短(但也有例外,比如三苯甲基自由基什么的),一般作为中间体。
通过均裂产生自由基而引发的反应被称为自由基反应。
自由基反应的特点:
一般的,自由基反应都要经过三个阶段,链引发、链转移、链终止三个阶段。
链引发:与异裂不同,发生均裂需要能量,所以自由基反应的反应条件,一般是加热或光照。还有一些十分活泼的化合物,如一些过氧键,易产生自由基,这种化合物一般被称为引发剂。有时还可以用一些氧化剂或电解的方式来产生自由基。
链转移:是由一个自由基传递为另一个自由基的阶段,一般我们所说的“反应”就指这一阶段。
链终止:自由基两辆结合成键,反应终止。
举新学的CH4与Cl2发生的反应
(1) Cl2à2Cl·(在热或光的条件下,链引发)
(2) Cl·+CH4àCH3·+HCl(链转移)
(3) CH3·+Cl2àCH3Cl+Cl·(继续链转移)
(4) Cl·+Cl·àCl2(链终止)
(5) CH3·+·CH3àC2H6(继续链终止)
(6) CH3·+·ClàCH3Cl(还是链终止)
注:后面还会发生CH3Cl,C2H6与Cl2之间的各种复杂反应,这说明,自由基反应不是很可控的(虽说可以加抑制剂)
上面的机理表明,在CH4与Cl2的取代反应中,会生成诸多例如C2H6甚至于C2Cl6之类的产物(运气好会生成一分子的一百烷什么的,没准还会有烯啊炔啊什么的…),但产率极低,可忽略不计。
像烷烃的热裂什么的也是类似的机理。
- 离子型反应
(生成碳负离子的过程同理,不要在意水印)
与均裂类似,异裂所产生的碳正离子与碳负离子也只有瞬间寿命,是活性中间体的一种。经过异裂而引发的反应叫做离子型反应。离子型反应又分为亲电反应与亲核反应(以后也会讲到)
- 协同反应
我们比较熟悉的D—A(Diels–Alder)反应就属于此类。
然而学了这些东西又有什么用呢?
要不然你下一期就看不懂了…
我说下周你就能写反应机理了你信么?
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