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[转载]SN1反应机制的历程和特点

(2012-11-20 22:19:31)
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SN1反应机制的历程和特点
  SN1反应机制是分步进行的,反应物首先离解为碳正离子与带负电荷的离去基团,这个过程需要能量,是控制反应速率的一步,也是慢的一步。当分子离解后,碳正离子马上与亲核试剂结合,速率极快,是快的一步,所以SN1反应机制的决定速率步骤只涉及一种分子即卤代烃分子而与进攻试剂无关,所以我们称这类反应为单分子的亲核取代反应。 SN1反应机制一般表示为:

          http://trp.jlu.edu.cn/software/net/linyingjie/course/chapter08/images8-3/8-3-7.gif

  从结构上看,当卤代烷解离为碳正离子时,碳原子由 sp3 四面体结构转变为 sp2 三角形平面结构,三个基团在一个平面上成120°,这样可以尽可能减少拥挤,有利于碳正离子的形成,在碳原子上还有一个空的p轨道,用于成键。如果该碳原子上连有三个不同的基团,保持在同一平面上,亲核试剂向碳正离子进攻时,由于平面的两边均可进入,而且机会相等,因此可以得到“构型保持”和“构型转化”的等量的两个化合物。一旦成键,碳原子又从 sp2 平面三角形结构转为 sp3 正四面体结构。

  ★ SN1反应机制的特点
    ●C-X键首先断裂形成碳正离子;
    ●过渡态为平面结构,中心原子由sp3杂化转化为sp2杂化;
    ●亲核试剂可以从碳正离子两侧与之结合,生成等量的对映体,即发生消旋化;
    ●此类反应与亲核试剂的亲核能力无关。
  ★ SN1反应立体化学: 生成等量的对映体即外消旋体



    http://trp.jlu.edu.cn/software/net/linyingjie/course/chapter08/images8-3/8-3-8.gif

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