溶剂

一张思维导图带你了解溶剂的基本知识，包含溶剂（组成是否能提供质子而形成氢键、介电常数/偶极矩大小）、溶剂化作用、溶剂解反应。

溶剂

• 溶剂
  • 组成是否能提供质子而形成氢键
    • 能-质子型：能提供质子与溶质分子以氢键相缔合或形成配位阳离子的一类溶剂。一般为含有羟基或氨基的化合物，如：H2O ,C2H5OH ,HCOOH ,CH3COOH ,C2H5NH2
    • 否-非质子型：非质子性溶剂，又称非质子传递溶剂，无质子溶剂。此类溶剂的质子自递反应极其微弱或没有自递倾向。
      • (1) 非质子极性溶剂(非质子亲质子性溶剂)
        • 分子中无质子，与水比较几乎无酸性，也无两性特征，但有较弱的接受质子倾向和程度不同的成氢键能力，如酰胺类、酮类、腈类、二甲亚砜、吡啶等。
        • 特点：具微弱碱性和形成弱的氢键能力或不具碱性。
        • 适用：①滴定弱酸性物质。②在化学反应中，使用非极性质子性溶剂对于SN1反应机构比较有利，而极性非质子性溶剂则对SN2反应机构较有利。
      • (2) 惰性溶剂
        • 这类溶剂不具酸碱性质或酸碱性极弱，自身无质子转移过程，当溶质酸和碱在溶剂中起反应时，溶剂分子不参与反应，质子转移直接发生在被滴物和滴定剂之间。
        • 特点：不参加酸碱反应。
        • 适用：滴定弱酸性物质。
        • 作用：常与质子溶剂混用，用来溶解、分散、稀释溶质
      • 0-H、N-H键的0和N都有孤对电子，因此质子溶剂既是氢键给体，又是氢键受体，
  • 介电常数/偶极矩大小
    • ＞2.5D极性溶剂
      • 电子对受体-有缺电部位/酸性部位
        • -OH,-NH2,-COOH等，是氢键给体
      • 电子对给体-富电子/碱性部位
        • H2O,ROH,ArOH,ROR',RCOOH，-CON-等，有未成对电子对
      • 常用溶剂的极性顺序： 水(最大）>甲酰胺>三氟乙酸>DMSO>乙腈>DMF>六甲基磷酰胺>甲醇>乙醇>乙酸>异丙醇>吡啶>四甲基乙二胺>丙酮>三乙胺>正丁醇>二氧六环>四氢呋喃>甲酸甲酯>三丁胺> 甲乙酮>乙酸乙酯>三辛胺>碳酸二甲酯>乙醚> 异丙醚>正丁醚>三氯乙烯>二苯醚>二氯甲烷>氯仿>二氯乙烷>甲苯>苯>四氯化碳>二硫化碳>环己烷>己烷>煤油（石油醚）(最小)
    • ＜2.5D非极性溶剂
• 溶剂化作用
  • 溶剂作用规律
    • ①对于从起始反应物变为活化配合物时电荷密度增加的反应，溶剂极性增加，不利于配合物的形成，使反应速率减慢。 ②对于从起始反应物变为活化配合物时电荷密度变化不大的反应，溶剂极性的改变对反应速率影响不大。
  • 本质
    • 1.溶剂与分子反应中心键：配位键，氢键-短程作用
    • 2.偶极溶剂分子-极性溶剂：静电作用-远程作用
• 溶剂解反应
  • 底物和溶剂发生反应
• 按极性大小排列
• 偶极溶剂：
  • （或称偶极非质子溶剂）：这类溶剂介电常数大于15，偶极矩大于8.34×10－30C·m（或以吡啶的介电常数和偶极矩为界），分子中的氢与分子内原子结合牢固，不易给出质子。偶极溶剂的结构特征是偶极负端露于分子外部，偶极正端藏于分子内部。
  • 常见的偶极溶剂：二甲亚砜DMSO((CH3)2S=O)、二甲基甲酰胺DMF(HCON(CH3)2) 、丙酮、乙腈（CH3CN）、二甲基乙酰胺DMAC(CH3CON(CH3)2) 、六甲基磷酰胺HMP等。