亲核取代

在之前的很多有关有机合成的文章中，屡次提到亲核反应。比如烷基化反应中的C-烷基化的历程属于芳香族亲电取代、硝化反应、磺化反应...可以看到在有机合成反应中，亲核取代占有重要地位。

文本从以下几个方面进行介绍

• 亲核反应定义
• 亲核取代反应机理
• 亲核试剂

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亲核反应的定义

对于亲核反应的定义有两种，第一种是广义定义

简短来说就是亲核试剂进攻缺电中心，第二种定义是狭义定义分子中C原子本身由于缺电带正电成为了缺电中心，而外界某些富电离子或基团和它发生反应也被称为亲核反应。

亲核反应分为两类：亲核加成与亲核取代

亲核加成：一般是针对碳氧双键的，例如：

式子中的Nu-是亲核试剂

反应活性：一般来说亲核加成的反应活性需要考虑两个方面：第一个就是底物本身的空间位阻，空间位阻越大越不易加成；第二个方面就是所连接基团的诱导效应，所连接基团给电子的能力越强，就会降低缺点中心正电性则加成就越难发生。

亲核取代：与C原子连着的基团，电负性比C强，使得C原子缺电成为缺电中心，为亲核试剂提供进攻机会

亲核取代的反应机理有两种，下面进行详细介绍

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亲核取代反应机理

亲核取代的两种反应机理有两种SN1、SN2。N：nucleus指核、S：supersede是取代，1代表着单分子反应历程，2代表着双分子反应历程

1.单分子亲核取代反应（SN1）

SN1反应只有反应物参加即底物，与亲核试剂的浓度无关。并且由于SN1反应生成碳正离子中间体，而越稳定的碳正离子越容易生成，因此反应按SN1机理进行时,常伴有重排反应发生。例如:

总结下来SN1反应有如下特点：反应速率与亲和试剂浓度无关、产物外消旋化，会发生重排

2.双分子亲核取代反应(SN2)

反应中底物和亲核试剂都参与了称为双分子亲核取代(SN2)。

SN2反应有如下特点：中心碳原子的构型反转、反应速率与亲和试剂浓度有关

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亲核试剂

在亲核反应中除底物之外最重要的一个部分就是亲核试剂，亲核试剂写作Nu-象征着富电的分子，而对于如何辨别亲核试剂有如下几个规律：

①带正电都亲电

②带空轨道都亲点

③带负电，都亲核

④带孤电子对一般都亲核

⑤带双键、三键一般都亲核

④、⑤都是一般规律并不绝对

其总结依据就是亲核性，有亲核性的离子或基团一般都有以下结构的一种或多种结构：金属与非金属之间的σ键（格式试剂、四氢铝锂...）；孤对电子（④）；π电子（⑤）

亲核试剂的常见排序如下：

需要补充的是：带电的亲核性，比不带电的更强