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亲电反应和亲核反应详解
一、目的和要求
通过本节课的学习，达到：
1.
掌握共价键的断裂方式
2.
掌握有机化学反应类型的分类
3.
掌握亲电试剂和亲核试剂的概念
4.
掌握亲电和亲核概念
5.
掌握亲电和亲核反应的历程
要求能够辨别亲电反应和亲核反应。
引言（提出问题）
我们说乙炔和溴的四氯化碳溶液反应生成
1
，
2
—二溴乙烯，进一步反应生成
1
，
1
，
2
< br>，
2
—四溴乙烷的
反应为亲电加
成，反应式如下：
H
C
CH
乙
炔
+
Br
2
CCl
4
Br
Br
C
CH
H
Br
2
CCl
4
Br
Br
H
C
CH
Br
Br
1
，
1
，
2
，
2-
四
溴乙
烷
（
亲
电加<
/p>
成）
1
，
2-<
/p>
二溴乙
烯
KOH
同样是乙炔，在碱的存在下，和甲醇发生反应生成甲基乙烯基醚是亲核加成反应，反应式如下：
< br>
H
C
CH
乙
炔
+
CH
3
OH
在有机化学的学习过程中，
亲电和亲核是让很多同学困惑的概念，为了说明亲电和亲核的概念，让我
们从共价键的断
裂说起，来阐明亲核反应和亲电反应。
二、共价键的断裂方式
有机化学反应
的实质是旧键的断裂和新键的形成过程。组成有机化合物的化学键主要是共价键，共价
键
是由电子云重叠而成，每根共价键由电子对（
2
个电子）构成，
共价键的断裂方式有两种：
1
均裂
均裂：
A
：
B
→
A·
＋
B·
<
/p>
即构成共价键的电子对在断裂时平均分配到两个原子上，
形成带有
单电子的活泼原子或基团
——
游离
基（
又叫自由基）
，这种断裂方式称为共价键的均裂。
2
异裂
异裂：
A
：
B
H
2
C
C
OCH
3
H
加
热
、
加
压
甲
基乙
烯基醚
（
亲
核加
成）
→
A
-
＋
B
+
（或
A
+
＋
B
-
）
即构成共价键的电子对在断裂时完
全转移到
1
个原子上，形成正离子和负离子，这种断裂方式称为
共
价键的异裂。
三、有机反应类型分类
根据共价键断裂方式分类
根据共价键的断裂方式分类，可分为协同反应、自由基反应、离子型反应：
协同反应：
在反应过程中，旧键的断裂和新键的形成都相互
协调地在同一步骤中完成的反应称为协同反应。
协同反应往往有一个环状过渡态。它是一
种基元反应。
自由基型反应：
由于分
子经过均裂产生自由基而引发的反应称为自由基型反应。自由基型反应分链引发、
链转移
和链终止三个阶段：链引发阶段是产生自由基的阶段。由于键的均裂需要能量，所以链引发阶段需
要加热或光照。链转移阶段是由一个自由基转变成另一个自由基的阶段，犹如接力赛一样，自由基不断地
传递下去，像一环接一环的链，所以称之为链反应。链终止阶段是消失自由基的阶段，自
由基两两结合成
键，所有的自由基都消失了，自由基反应也就终止了。
< br>
离子型反应：
由分子经过异裂生成离子而引发的反应称
为离子型反应。离子型反应有亲核反应和亲电反应，
由亲核试剂进攻而发生的反应称为亲
核反应
，亲核试剂是对正原子核有显著亲和力而起反应的试剂。
由亲
电试剂进攻而发生的反应称为亲电反应
。亲电试剂是对电子
有显著亲合力而起反应的试剂。
反应类型分类如下表所示：
自由基取代——烷烃卤代、芳烃侧
链卤代、烯烃
α
—
H
< br>卤代
自由基反应
自由基加成——烯烃的过氧化效应，部分聚合反应
亲电加成
——烯、炔、二烯烃的加成
，脂环烃小环的开环加成
反应类型
亲电取代
——芳环上的取代反应
离子型反应
亲核加
成
——醛、酮的亲核加成、羟醛缩合反应
亲核取
代
——卤代烃、醇的
S
N
1
反应，芳环上卤素被取代反应
消除反
应——卤代烃和醇的
E
1
反应
亲核加成—消除反应——羧酸衍生物的代表反应
协同反应（反应连续进行，一步完
成）——双烯合成、
S
N
2
、
E
2
反应
在本节课中，主要对离子型反应中的亲电反应和亲核反应相关
知识进行介绍。
要清楚亲核反应和亲电
反应，首先要明确什么是
反应物，什么是试剂。
四、反应物和试剂及
试剂的分类
1
．反应物和试剂
< br>反应物
(
或作用物
)
和试剂之间并没有十分严格的界限，是个相对的概念、习惯用语。本来相互作
用的两种物质，即可互为反应物，也可互为试剂。但为了讨论和研究问题时方便，从经验中人为的规
定反应中的
一种有机物为
反应物
< br>，
无机物或另一种有机物为
试剂
。例如乙烯与溴的加成反应，乙烯为
反应物，溴为试剂。苯肼与醛、酮的反应，醛、酮为
反应物，苯肼为试剂。
H
2
C
CH
2
反
应物
2
．试剂的分类
+
Br
2
试
剂
CCl
4
Br
Br
C
CH
2
H
2
有机反应中的试剂
(
无机试剂和有机试剂
)
按有机反应历程可分为
极性
(
或离子
型
)
试剂
和
非
极性
(
自由基
)
试剂
两大基本类型。
非极性试剂
是指
自由基或容易产生自由基的化合物，
极性试剂
是指含偶
数电子的正、负离子或极性分子。
极性
(
或离子型
)
试剂
——含偶数电子的正、负离子或极性分子
试剂（按有机反应历程）
非极性
(
自由基
)
试剂<
/p>
——自由基或容易产生自由基的化合物
从试剂的电子结构来看，
极性试剂
是指那些能够接受和供给一对
电子以形成共价键的试剂。
因此，
极性试剂又分为两类，在离子
型反应中供给一对电子与反应物生成共价键的试剂叫做
亲核试剂
，而从
反应物接受一对电子生共价键的试剂叫做
亲电试剂
。
亲核试剂
——供给一对电子与反应物生成共价键的试剂
极性
(
或离子型
)
试剂
亲电试剂
——从反应物接受一对电子生共价键的试剂
从广义的酸、碱概念的角度上来说，
路易斯碱都是亲核的，
故为亲核试剂
；
而路易斯酸都是亲电
的
，则为亲电试剂
，在一般的离子型反应中，极性试剂的分类如下表所示：
亲核试剂
亲电试剂
（
1
）
所有的负离子
所有的正离子
（
2
）
具有未共享电子对的分子
可能接受未共享电子对的分子
（
3
）
烯烃双键和芳环
羰基双键
（
4
）
还原剂
氧化剂
（
5
）
碱类
酸类（氢氟酸例外）
（
6
）
有机金属化合物中的烷基
卤代烷中的烷基
对试剂有了规定以后
，所有的离子型反应就可以根据试剂的性质加以分类。由亲核试剂进攻反应
物而引起的反
应，叫做亲核反应。由亲电试剂进攻而引起的反应，叫做亲电反应。
亲核反应
< br>——由亲核试剂进攻反应物而引起的反应，叫做亲核反应。
离子型反应
亲电反应
——由亲电试剂进攻而引起
的反应，叫做亲电反应。
亲核反应又可进一步分为亲核取代反
应和亲核加成反应。亲电反应分为亲电取代反应和亲电加成
反应。下面通过亲电加成、亲
电取代、亲核加成、亲核取代的反应历程，来进一步说明亲电反应和亲
核反应。
五、亲电反应历程
1
、亲电加成反应历程
我们以烯烃和卤化氢的加成反应为例，说明亲电加成的历程。
加成反应历程包括两个步骤。
第一步是烯烃分子受
HX
的影响，
π
电子云偏移而极化，使一个双键碳原子
上带有部分负电荷，更易
于受极化分子
HX
的带正电部分（
H->X
）或质子
H
+
的攻击，结果生成带正电的中间体碳正离子和
HX
的共
轭碱
X
-
。
C
C
+
δ
+
H
X
δ
-
慢
C
C
H
+
< br>+
X
反
应物
亲
电试
剂
第二
步是碳正离子迅速与
X-
结合生成卤烷。
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