基于“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”原則的親核性與堿性關(guān)系新解
發(fā)布時間:2021-10-14 15:04
針對親核試劑親核性和堿性的關(guān)系,從"結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)"的原則出發(fā)解釋了二者的一致性,結(jié)合軟硬酸堿理論和空間因素解釋了二者的不一致性。
【文章來源】:大學(xué)化學(xué). 2020,35(07)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
親核性與堿性結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相同,作用目標不同
然而,親核性和堿性的作用目標是不同的[5],這就決定了二者受到底物結(jié)構(gòu)影響,其變化規(guī)律可以是不一致的。如圖1所示,親核性是孤對電子對中心碳原子進攻的性質(zhì),而堿性是對質(zhì)子進攻的性質(zhì)。在軟硬酸堿理論中[6–8],質(zhì)子體積小、正電荷密度高,是硬酸;中心碳原子體積較大、正電荷密度低,是軟酸。按照“硬親硬、軟親軟”的原則,為匹配被進攻原子的軟硬性質(zhì),親核試劑的進攻原子越硬越有利于結(jié)合質(zhì)子,體現(xiàn)堿性;越軟越有利于進攻中心碳原子,體現(xiàn)親核性。因此,如圖2所示,同主族元素的原子,從上到下,隨著原子半徑增大,原子核對外層電子的束縛減弱,電子云密度降低而形變能力升高,可極化性增強,硬度降低,親核性增強,堿性下降[7]。在反應(yīng)(1)–(3)中,軟酸CH3+相比于硬酸H+更親和于可極化性更高的原子[8]。另外,同樣因為作用目標的不同,空間因素也是影響親核性和堿性體現(xiàn)的一個重要因素。氫原子周圍取代少,空間位阻;中心碳原子有三個取代基團會影響親核試劑的進攻,空間位阻較大。因此親核試劑體現(xiàn)親核性,進攻中心碳原子時,就會受到更大的空間位阻的影響。例如,烷氧基碳負離子的親核性順序是CH3O->C2H5O->(CH3)2CHO->(CH3)3CO-,就是因為氧原子受所連接的取代基團空間位阻的影響,親核性逐漸下降。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]有機反應(yīng)中的親核性和堿性[J]. 呂萍,王彥廣. 大學(xué)化學(xué). 2014(01)
[2]試論親核性與堿性的關(guān)系[J]. 吳有剛. 六盤水師范高等專科學(xué)校學(xué)報. 2001(01)
[3]軟硬酸堿原理在有機化學(xué)親核取代反應(yīng)中的應(yīng)用[J]. 鄭平. 培訓(xùn)與研究(湖北教育學(xué)院學(xué)報). 1999(05)
本文編號:3436398
【文章來源】:大學(xué)化學(xué). 2020,35(07)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
親核性與堿性結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相同,作用目標不同
然而,親核性和堿性的作用目標是不同的[5],這就決定了二者受到底物結(jié)構(gòu)影響,其變化規(guī)律可以是不一致的。如圖1所示,親核性是孤對電子對中心碳原子進攻的性質(zhì),而堿性是對質(zhì)子進攻的性質(zhì)。在軟硬酸堿理論中[6–8],質(zhì)子體積小、正電荷密度高,是硬酸;中心碳原子體積較大、正電荷密度低,是軟酸。按照“硬親硬、軟親軟”的原則,為匹配被進攻原子的軟硬性質(zhì),親核試劑的進攻原子越硬越有利于結(jié)合質(zhì)子,體現(xiàn)堿性;越軟越有利于進攻中心碳原子,體現(xiàn)親核性。因此,如圖2所示,同主族元素的原子,從上到下,隨著原子半徑增大,原子核對外層電子的束縛減弱,電子云密度降低而形變能力升高,可極化性增強,硬度降低,親核性增強,堿性下降[7]。在反應(yīng)(1)–(3)中,軟酸CH3+相比于硬酸H+更親和于可極化性更高的原子[8]。另外,同樣因為作用目標的不同,空間因素也是影響親核性和堿性體現(xiàn)的一個重要因素。氫原子周圍取代少,空間位阻;中心碳原子有三個取代基團會影響親核試劑的進攻,空間位阻較大。因此親核試劑體現(xiàn)親核性,進攻中心碳原子時,就會受到更大的空間位阻的影響。例如,烷氧基碳負離子的親核性順序是CH3O->C2H5O->(CH3)2CHO->(CH3)3CO-,就是因為氧原子受所連接的取代基團空間位阻的影響,親核性逐漸下降。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]有機反應(yīng)中的親核性和堿性[J]. 呂萍,王彥廣. 大學(xué)化學(xué). 2014(01)
[2]試論親核性與堿性的關(guān)系[J]. 吳有剛. 六盤水師范高等專科學(xué)校學(xué)報. 2001(01)
[3]軟硬酸堿原理在有機化學(xué)親核取代反應(yīng)中的應(yīng)用[J]. 鄭平. 培訓(xùn)與研究(湖北教育學(xué)院學(xué)報). 1999(05)
本文編號:3436398
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