化学反应机理

化学反应是指分子破裂成原子，原子重新排列组合生成新分子的过程。在反应中常伴有发光、发热、变色、生成沉淀物等，判断一个反应是否为化学反应的依据是反应是否生成新的分子。

化学的乐趣在于理解

• 有机化合物的结构与性质
  • 价键理论与原子构型
    • 电子排布规律
      • pauli不相容原理
        • 每个过道只容2个电子，每个亚层电子轨道数一定
      • 能量最低原理，4s＜3d
      • 洪特规则，全充满，半充满，全空最稳定
    • 价键理论
      • 经典价键理论：8电子规则
      • 现代共价键理论
        • 对称性匹配
        • 能量相近最大化重叠
        • 分子轨道
          • 反键轨道
          • 成键轨道
  • 立体化学，电子效应
  • 化学反应的立体选择性，区域选择性，反应活性
• 电子效应
  • 诱导效应
    • 电负性
    • SP＞SP2＞SP3
  • 共轭效应
    • π-π共轭：使碳碳双键的电子转移
    • P-π共轭
      • 吸孤对电子或负电荷的电子
      • 向缺电子基团供电子
    • P-P共轭：有孤对电子的原子与正电荷原子发生
  • 超共轭效应：C-H键的电子与π键的p轨道共平面
  • 应用
    • 碳正离子的稳定性
    • 自由基的稳定性
    • 碳负离子的稳定性
      • 烷基给电子
      • p-π共轭效应
    • 酸碱性大小
      • 酸：吸电子能力和给氢能力
      • 碱：给电子能力和受氢能力
    • 物质的性质
      • 沸点
        • 范德华力
        • 极性力
        • 氢键
        • 支链越多，沸点越低
        • 分子质量
        • 空间排列越紧密，沸点越高
      • 熔点
        • 分子间力
        • 排列整齐度
• 有机反应
  • 自由基型反应：化学键均裂
  • 离子型反应：电子归一方拥有
  • 协调反应
  • 过渡态理论
    • 过渡态
    • 动力学：活化能越小，反应活性越高
    • 决速步骤
    • 区域选择性
  • 应用
    • 亲核反应
      • SN2反应，构型翻转
        • 构型翻转的结构式：非离去基团不变，断裂基团与另一基团位置互换。
        • 控速步骤：亲核试剂进攻
        • 反应类型：协同反应
        • 影响因素：空间位阻
      • SN1反应
        • 控速步骤：形成碳正离子
        • 反应类型：离子型反应
        • 影响因素：C正离子稳定性
      • Winstein反应
        • 第一步：卤素原子离去，溶剂与底物形成紧密离子对
        • 第二步：紧密离子对转变为溶剂离子对
        • 亲核试剂进攻以构型翻转为主
        • 第三步：紧密离子对转变为自由离子对
          • 发生SN1反应，构型保持
    • 消除反应
      • E1
        • 两个离去基团共平面，离去形成大π键
        • 发式消除为主，交叉型活化能较低
        • 含氢少的碳供氢
      • E2
        • 不必遵循共平面规则
        • 反式产物为主
        • 含氢少的碳供氢