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IB化学考试重难点介绍:有机化学SN2反应机理

文章发布时间:2024-02-26 13:01:53文章来源:考而思在线阅读量:1402

IB化学科目的内容比较全面和平衡,对化学体系中的各个知识点都有涉猎,IB化学科目设置分为有无机化学、有机化学、分析化学和物理化学,包括理论和实践两部分。

IB的有机化学大纲将烷烃、烯烃、醇醛羧酸、酯等分门别类介绍,最后再综合学习合成路线,今天IB化学辅导小编将着重介绍IB化学考试重难点之一——IB有机化学SN2反应机理。

IB化学考试重难点介绍:有机化学SN2反应机理

首先是SN2反应(亲核取代的双分子反应机理),可以简单理解为(烷基上没有特殊的取代基)的伯卤代烷和仲卤代烷与负离子亲核试剂的反应。

什么是亲核试剂呢?它实际上就是一种电子对供体,即我们所说的路易斯碱,常用Nu表示,在反应中它倾向于与电正性物种结合,因为原子核是电正性的,所以“亲核”即是指亲“电正性”。下面以一卤代烷与氢氧根结合为例:

其中反应速率=k[CH3Br][OH-].Ingold等人认为这是一个一步反应,进攻的OH-在Br-完全脱离CH3OH以前,即与碳原子部分成键,在反应的过渡状态中氧原子和溴原子都与碳原子相连,即新的C-O键的生成和旧的C-Br键的断裂是同步进行的。在SN2反应中,亲核试剂对C-X键的断裂起协助作用,在一定程度上离去基团是被亲核试剂推出去的。

IB化学考试重难点介绍:有机化学SN2反应机理

从立体化学的角度看SN2反应:

取代基团Nu-从离去基团的背面进攻,碳原子的构型从而发生了反转,碳原子的构型由R变成了S。在SN2反应中,离去基团带着一对电子离去,X-的碱性越大,离去倾向越小,HO-,RO-和NH2-都是强碱,因此OH,OR和NH2在亲核取代反应中都很难被其他试剂取代。

一卤代烷的烷基相同时SN2反应的相对速率大小依次为:RI>RBr>RCl>RF,与卤素负离子碱性大小次序相反,因此,碘负离子是一个强的亲核试剂,也是离去倾向大的离去基团。

SN2的反应机理可以总结为下:

●首先是反应一步完成,旧键的断裂和新键的生成同步进行;

●反应速率与卤代烷和亲核试剂的浓度成正比;

●反应过程中碳原子的构型发生转变。

关于“IB化学考试重难点:有机化学SN2反应机理”的介绍就到这里了,希望对同学们的IB备考有所帮助。此外,IB化学科目中的公式和原理都是考试的重点,同学们要对这部分的内容加以理解和熟记哦~

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