6.4
请记住,在亲核取代反应中,亲核试剂将其电子提供给亲电试剂。
亲电试剂是寻求电子的试剂,可以是中性或带正电荷的,其含有一个空原子轨道或一个低能级的反键轨道。
一个带正电的亲电试剂,例如质子——具有一个空的、低能量的1s轨道——具有很高的反应活性。因此,像氢氧根离子这样的亲核试剂会进攻质子,中和其电荷,形成水。
另一种亲电试剂——碳正离子——具有一个空的 p 轨道,因此容易受到亲核试剂的进攻。
一个中性亲电试剂,例如路易斯酸三氟化硼,具有一个空的 p 轨道,能够接受来自亲核试剂的电子,从而形成化学键并产生一个稳定的复合物。
在像氯丁烷这样的中性分子中,亲电中心是由于连接在分子链上的电负性更强的取代基所产生的吸电子诱导效应而形成的。
在含有双键连接的电负性原子的有机亲电试剂中——例如羰基——C=O键的偶极使碳原子带有部分正电荷。
在反应中,亲核试剂将其电子注入亲电试剂的较低能量的反键π轨道。结果,C–O的π键断裂,电子转移到氧原子上。
在像 HCl 这样的亲电试剂中,由于含有一个单键连接的电负性原子,σ 键的偶极使亲核电子进入能量较低的 HCl 反键 σ 轨道,从而导致该化学键断裂。
像卤素这类具有σ键且无偶极矩的分子,也是良好的亲电试剂。例如,在溴分子中,溴原子的原子轨道之间重叠较差,导致形成较弱的Br–Br键。
因此,亲核试剂进攻能量较低的σ反键轨道,断裂Br–Br键并形成新的化学键。
版权所有 © 2026 MyJoVE Corporation。保留所有权利。