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影响亲核取代反应的因素摘要亲核取代反应是有机化学中一类重要的反应，饱和碳原子上的亲核取代反应可按S N1和S N2两种不同历程进行。
亲核取代反应的两种历程，在反应中同时存在，相互竞争。
对同一反应物来说，在不同的反应条件下反应速率是不同的;在相同的条件下，不同的反应物的活性也不同。
本文讨论了影响亲核取代反应的因素，并总结了某些规律。
关键词亲核取代反应速率影响因素卤代烃的亲核取代反应是一类重要的反应。
由于这类反应可用于各种官能团的转变以及碳碳键的形成，因此在有机合成中具有广泛用途。
本文将以卤代烃的亲核取代反应为例，讨论影响亲核取代反应的因素，即亲核取代反应的反应活性。
大量研究表明，亲核取代反应的活性与反应物的结构（包括烃基和离去基团的结构）、亲核试剂的亲核性和溶剂的性质等因素都有密切的联系。
1反应物的结构1.1烃基的结构烃基的影响体现在两个方面，一个是电子效应，另一个是空间（立体）效应。
一般来说，烃基的电子效应对S N1反应的影响更大，烃基的空间效应对S N2反应的影响更显著。
1.1.1在S N2反应中，烃基的空间效应影响占主导地位，α—碳或β—碳上支链增加，阻碍了亲核试剂从离去基团的背面进攻，且会造成过渡态拥挤程度增加，降低了过渡态的稳定性，使反应速率明显下降。
例如，不同的烷基发生S N2反应的平均相对速度如下：R-CH3-CH3CH2-(CH3)2CH-相对速度30 1 2.5⨯10-2卤代烃按S N2机理进行的活性次序是：烯丙型、苄基型、甲基卤代烷>伯>仲>叔>乙烯型、芳卤、桥头卤代烷在烯丙卤、苄卤的S N2反应中，当亲核试剂进攻α-碳原子时，其反应过渡态应该有p轨道的重叠，旁边的碳碳双键能帮助它分散电荷，起稳定作用。
在乙烯型、芳卤的S N2反应中，因其分子中存在着p-π共轭，使碳卤键键长缩短，键能增加，卤原子不易离去。
桥头卤代烷因桥环的立体障碍，亲核试剂不能从背面进攻α-碳原子，故不易发生S N2反应。
有机化学反应中的亲核试剂和亲电试剂有哪些在有机化学的广袤世界中，亲核试剂和亲电试剂是极为重要的概念，它们就像化学反应中的主角，引导着反应的走向和结果。
那么，究竟有哪些常见的亲核试剂和亲电试剂呢？让我们一同来探索。
亲核试剂，顾名思义，是“亲近原子核”的试剂。
它们具有较强的给出电子的能力，倾向于攻击有机分子中带正电荷或部分正电荷的部位。
常见的亲核试剂包括以下几类：首先是负离子型亲核试剂，例如氢氧根离子（OH⁻）。
在许多有机反应中，氢氧根离子能够进攻带有正电性的碳原子，引发取代或加成反应。
比如在卤代烃的水解反应中，氢氧根离子就会取代卤原子，生成醇。
氰离子（CN⁻）也是一种重要的负离子型亲核试剂。
它可以与羰基化合物发生加成反应，生成氰醇。
硫氢根离子（HS⁻）在有机化学中同样扮演着重要角色。
它能够参与到一些加成反应中，为有机分子引入硫元素。
水（H₂O）作为一种亲核试剂，虽然其亲核性相对较弱，但在特定条件下也能发挥作用。
比如在酯的水解反应中，水可以进攻酯基，使其断裂。
醇负离子（RO⁻）也是常见的亲核试剂。
它们在各种亲核取代和加成反应中表现活跃。
其次是中性分子型亲核试剂，其中最典型的当属氨（NH₃）和胺（RNH₂、R₂NH 等）。
这些含氮的化合物具有未共用的电子对，可以作为亲核试剂进攻有机分子中的缺电子中心。
水合肼（H₂NNH₂·H₂O）也是一种中性亲核试剂，常用于有机合成中的还原反应。
亲核试剂的亲核能力会受到多种因素的影响，比如电荷密度、可极化性、溶剂效应等。
接下来我们再看看亲电试剂。
亲电试剂则是“亲近电子”的试剂，它们具有较强的接受电子的能力，倾向于攻击有机分子中带负电荷或富电子的部位。
常见的亲电试剂有以下几类：首先是正离子型亲电试剂，比如氢离子（H⁺）。
在许多酸催化的反应中，氢离子作为亲电试剂发挥着关键作用。
碳正离子（R⁺）也是重要的亲电试剂。
例如在烯烃的亲电加成反应中，往往会先形成碳正离子中间体。
溶剂化作用溶剂效应（solvent effect）亦称“溶剂化作用”。
指液相反应中，溶剂的物理和化学性质影响反应平衡和反应速度的效应。
溶剂化本质主要是静电作用。
对中性溶质分子而言，共价键的异裂将引起电荷的分离，故增加溶剂的极性，对溶质影响较大，能降低过渡态的能量，结果使反应的活化能减低，反应速度大幅度加快。
了解溶剂效应，有助于研究有机物的溶解状况和反应历程。
基本简介对于等极性过滤态和自由基过滤态反应，溶剂效应较小；对于偶极过渡态反应，溶剂效应较大，例如非质子偶极溶剂的特点是正端藏于分子内部，负端露于分子外部，负端可以与正离子起作用，而正端却不能与负离子起作用，因此，在非质子溶剂中，用负离子作为试剂时，由于它不被溶剂分子包围，可以很容易地进行反应，成为加快反应速度的重要手段。
溶剂效应对反应的影响的关注历史悠久。
不同的溶剂可以影响反应速率，甚至改变反应进程和机理，得到不同的产物。
溶剂对反应速率的影响十分复杂，包括反应介质中的离解作用、传能和传质、介电效应等物理作用和化学作用，溶剂参与催化、或者直接参与反应（有人不赞成将溶剂参与反应称作溶剂效应）。
溶剂效应溶剂效应的模拟通常我们对溶剂效应的静态模拟，关心的是溶剂效应的两个方面：一是溶剂分子反应中心有键的作用，包括配位键和氢键等，这种作用属于短程作用，另一个是极性溶剂的偶极距和溶质分子偶极距之间的静电相互作用，这个属于远程作用，当然溶剂和溶质之间的色散力作用也是重要的远程作用，特别是对于非极性溶剂而言，但是色散力的描述是量子化学模拟的一个难题。
高斯计算时，考虑溶剂效应，可以采用三种策略：对于短程作用十分重要的体系，我们采用microsolvation model，或者称为explicit Solvation model。
直接考虑溶剂分子和反应中心的作用。
对于没有短程作用的体系，我们直接用虚拟溶剂模型（Implicit Solvation Model）来模拟远程作用。
