化学试剂的亲核性与碱性分析

《化学试剂的亲核性与碱性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、化学试剂的亲核性与碱性分析董凤珍辽宁工程职业学院112008在有机化学的学习中，研究出亲核试剂的亲核性和碱性是非常重要的内容,甚至有可能会影响以后对有机化学的掌握。所以我们应该清楚地知道，亲核性和碱性是两个不同的概念，或许有相关性，但不存在等同性。我们应当从两者的定义入手去理解这两个概念，碱性顾名思义，就是指进攻试剂与质子的结合能力,且由于酸碱中和，会产牛剧烈的反应。然而试剂的亲核性会受到多方面因素的影响，亲核性属于动力学控制，亲核试剂的亲核性的大小取决的因素有很多，试剂亲核能力的强弱，取决于所带电荷性质、可极化性的大小、碱性强弱、

2、以及所占体积的大小、空间效应等。一、亲核性和碱性1.给出电子的能力碱性和亲核性都是给出电子的能力。给出电子的能力表现在电荷密度的大小和原子的变形性。碱性是指试剂向电荷密度大的、体积小的带正电的氢离子提供电子，从而产生强极性键，这个反应会降低活化能，为热力序所控制，原子的变形性影响较小。虽然亲核试剂都是碱，但碱性表示与质子结合的能力，亲核性是与碳原子结合的能力。所以虽然我们可以从碱性的强度来估测试剂的亲核性，但是两者的对象却是不同的。试剂的共辘酸ρKa此相对数值作为试剂碱性强度的衡量标准，而试剂的亲核性则没有一个固定的衡量标准

3、和量度。在概念上，碱性代表热力学控制，亲核力则是动力学控制。亲核性的检验尤其是双分子亲核取代反应中产牛的三角双锥过渡态，底物的带正电的碳原子ρ到由亲核性试剂提供的电子经过过渡态得到弱极性共价键。其中，亲核原子的半径，可极化性、空阻效应等都是影响亲核反应的因素。一些关于周期越高，元素亲核性越强的理论也得到不同观点的认证。2.不同溶化剂的影响因为卤素负离子亲核性与碱性顺序相反，且负离子的亲核试剂的亲核性更加依赖溶剂的溶剂化程度。如果在不同的溶剂中（非质子极性溶剂），那么卤素负离子的亲核顺序就与碱性顺序一致。所以在非质子极性溶剂中

4、，负离子溶剂化的几乎不起任何作用。当在无溶剂的条件下，亲核取代的反应速率将为正常取值。然而在质子氢键溶剂中，负离子会和溶剂发生强烈的化学变化，特别是电负性大的元素负离子容易被包围于更致密的溶剂分子中。所以，尤其是在负离子亲核试剂的亲核性受到溶剂化作用影响时，将对亲核性产生很大的影响。亲核原了的裸露程度也会成为影响亲核力的重要元素。同理，影响原子裸露程度的因素也间接影响了对抗离子的亲核力。因为人位阻的亲核试剂在过渡态过程中存在非键排斥，形成三角双锥的过渡态，因此亲核活性降低。二、亲核试剂空间结构的影响1•可极化性的影响在元素周期表中，

5、同族元素形成的亲核试剂，随碱性的减小，元素的电负性降低，亲核性会增人。由于随着原子序数的增加，原子半径增加，原子核对最外层电子束缚力减小，从而降低过渡态所需的活化能，所以亲核力增加。众所周知，亲核性就是指亲核试剂与过渡态的中心碳相互结合的能力，当大位阻亲核试剂慢慢接近底物形成过渡态吋产生非键排斥现象，进而难以形成三角双锥的过渡态，所以位阻越小，亲核试剂的亲核活性则表现得越高。作为强碱的叔丁醇钾，由于其体积比较大，将会拥有相对较大的空间位阻，且叔丁醇件基本不含亲核性，不与卤代烷发生取代反应，并且在多数情况下，只可以被当作强碱。2•消除

6、反应的影响酸碱反应属于消除反应的一种，取代反应又是消除反应发生吋必不可少的,当强碱性存在吋，发生消除反应的概率会有所增加。我们可以将其看作给电子试剂（碱或亲核试剂）在与H或C反应吋的竞争，然而，氢的存在方式是结合的共价键，而不是带正电荷的氢离子。在碱性空阻增大吋，底物的碳原子空阻也会有所增加，从而对于氢的攻击作用将会变得更加，进而会发生以消除反应为主的变化。3,α-效应的影响若亲核试剂进攻原子相邻的原子上有一个或几个为公用电子对吋，亲核性就会增加。这类亲核试剂例如H02……，Me2C=N0-等。在甲醇体系对碘甲烷亲核性常

7、数测定中,亲核性H02……>OH-C7.8/6.5),对于α•效应有多种解释，第一种解释为，亲核试剂的基态不稳定是未共用电子对引起的；第二种解释为，是由于额外的未共用电子对导致过渡态稳定；第三种解释为，是相邻的未共用电子对之间的排斥引起亲核试剂降低了溶化剂作用。这是由于未共用电子对间的排斥使亲核试剂基态不稳而造成的。若涉及饱和碳的亲核取代反映影响则可以忽略。三、结束语对于试剂的碱性和亲核性的理解，首先要分清楚亲核原子的本身特征以及外部对其的影响，多数情况下，亲核试剂的强弱与碱性强弱是一致的，只是亲核性的影响因素相对

8、碱性而言要多一点。要从多方位去分析考虑，对于实验过程，要做到控制各个变量，以防其中任何一部分对实验结果产生影响，将碱性和亲核性从概念、评价方式等方面区分开来，不能以偏概全，要用严谨的态度对待。在特定的条件下，如在非质子极性溶剂中，我们