《有机反应机理》PPT课件

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1、课程介绍讨论有机反应机理的不同角度2逐一介绍不同反应的机理（高等有机化学）3以机理的研究方法为线索来讨论机理（物理有机化学）1根据有机和结构理论讨论机理（基础有机化学和结构有机化学）本课程以3为重点，兼顾1,2主要参考书2.RobertB.Grossman.TheArtofWritingReasonableOrganicReactionMechanisms,Springer-VerlagPress,NewYork:20031.魏运洋，李建.化学反应机理导论，科学出版社，北京：2004第1章绪论1.

2、1反应机理的定义和研究机理的方法1.2反应机理的分类与表示方法1.3重要极性反应及机理回顾1什么是反应机理？研究反应机理有何意义？3如何表示反应机理？2研究反应机理的步骤和方法5重要离子型反应的机理4共振结构，酸碱理论等概念第1章学习要点1.1反应机理的定义和研究机理的方法1.1.1定义理想的机理模型：建立体系所有原子空间位置与时间的函数关系，可以求任意时刻体系中所有原子的空间位置量子化学和计算机技术的进步以及飞秒化学(10－15s)的发展从理论上和实验上为此提供了可能未来我们对于反应机理的认识可

3、能朝这个方向发展就目前而言，对于一个复杂化学反应机理的理解主要包括反应由哪些基元步骤构成每一步的产物是什么从反应物到产物经过什么样的中间状态（中间体；过渡态,transitionstate,TS）哪一步是速率控制步骤(ratedeterminingstep,rds)反应条件对反应速率有何影响可以认为反应机理是对组成一个化学反应的全部基元过程、全部中间体（Int.）以及与中间体、反应物（R）和产物（P）相关联的过渡态（TS）的总体描述以上也可看作是反应机理的定义1.1.2研究机理的步骤和方法研究机理

4、的步骤提出机理假设，使符合已知的事实设计实验，验证假设是设计新的实验进一步验证假设如果对假设中所有可实验验证的特征都作了实验研究，则停止实验，接受所提出的机理假设否否是如何提出机理假设？如何设计实验验证假设？根据已有的实验事实提出机理假设如何设计实验验证假设，就涉及到研究机理的方法问题，这也是我们这门课要讨论的重点动力学方法-速率速率与温度的关系-活化参数速率与浓度的关系-动力学方程研究机理的方法同位素的应用动力学同位素效应平衡同位素效应同位素标记活性中间体的研究立体化学的研究密切相关体系的研究1

5、.2反应机理的分类与表示法1.2.1有机反应与机理的分类1.2.2有机反应机理的表示法1.2.1有机反应与机理的分类按反应物与产物的关系分类按反应机理分类按反应物与产物的关系分类加成反应（addition)消除反应（elimination)取代反应（substitution)重排反应（rearrangement)加成反应（addition)某些化合物分子可通过键的断裂形成两部分，两部分分别与含有不饱和键的底物反应,使底物的键断裂，形成两个新的键，这样的反应称作加成反应加成反应实例机理？消除反

6、应（elimination)底物分子中与两个原子或基团相连的键断裂，形成一个新的键，这样的反应称作消除反应机理？取代反应（substitution）底物分子中以键相连的原子或基团被新的原子或基团取代的反应取代反应实例机理？重排反应（rearrangement）按反应机理分类极性（polar）或离子型反应自由基（free-radical）反应周环（pericyclic）反应金属催化（metal-catalyzed）反应极性（polar）反应极性反应也称离子型反应极性反应中电子成对地由亲核试剂向

7、亲电试剂转移或由占有轨道向空轨道转移自由基（free-radical）反应反应中伴随单电子转移过程自由机反应可能为链反应，也可能为非链反应周环（pericyclic）反应经由环状过渡态的协同反应金属催化（metal-catalyzed）反应由过渡金属催化或促进的各种反应有些过渡金属(如TiCl4,FeCl3)在反应中仅起Lewis酸的作用；有些金属在反应中仅提供电子（如Na和Li）这些金属参与的反应一般分类为极性反应，周环反应或自由基反应1.2.2有机反应机理的表示法用符号表示用反应式表示用Ing

8、old符号表示SN2：bimolecularnucleophilicsubstitutionE2：bimoleculareliminationSN1:twostepmechanismofnucleophilicsubstitution用符号表示用Ingold符号表示机理的多重性一种符号多种机理一种机理多种符号IUPAC表示法IUPAC表示机理的符号及意义见下表1989年，IUPAC推荐了一套表示反应机理的方法，规定了近20种符号及其用法RobertD.Guthrie,William