目錄 <discussion=6a6b3ec3e44a8cee3ca93863>基礎學科計畫 化學之有機部分</discussion> 本文接上回，阐述直链烷类及其卤代物之性质与反应(没错，环烷之后才会讲)，并介绍反映机构的概念。本篇内容与我之前写的自由基及其反应有相关部分，需要者可自行前往阅读。 一、烷类的命名 我们首先定义直链烷，即碳骨架没有分支的烷类，命名为正某烷，其中某为天干(碳数1~10之间时)或中文小写数字，此处亦附上其英文对照表。 碳数 英文 简称 1 meth- Me 2 eth- Et 3 prop- Pr 4 but- Bu 5 pent- 以下之烷取代基通常无缩写 6 hex- 7 hep-t 8 oct- 9 non- 10 dec- 11 undec- 12 dodec- 如果烷类含有支链，我们选取最长的一条碳链，称为主链。其余的支链视为取代基，注意要使取代基的编号尽量小。如下图之化合物: | / \ / \ 我们将其编号: | 4 2 / \ / \ 5 3 1 并命名为:2-甲基戊烷 二、烷类的物理性质 正烷烃之常温状态界线在碳数4~5及16~17之间，碳数越小，熔沸点越低。而我们透过观察正戊烷(36.1)、异戊烷(2-甲基丁烷,25~27.7，前者为刑大本观点，后者为维基百科观点)、新戊烷(二甲基丙烷,9~10，前者一样是刑大本，后者还是维基)的沸点，可以发现，支链越多，熔沸点越低。甚至新戊烷的沸点约为-10，已经变成气体了。而烷烃的密度也随碳链增长而增加，但其增长的趋势随碳链增长渐小。 三、反应机构及类型概述 我们先了解三种反应进行的方式: 1.自由基反应，详情见我的另一篇精选。 2.离子反应，分为两种，第一种为异裂，即A-B —>A⁺+:B⁻，第二种是一种试剂“进攻”另一种试剂的反应，根据进攻者的性质又分为亲核与亲电两种。前者更带负电荷，后者则更带正电荷。 3.协同反应，典型的协同反应如周环反应的特徵为反应过程在底物与产物兼平滑过渡。 为了画出反应的进行方式，我们使用反应机构描述之。反应机构的箭头描述电子的移动方式。我们在稍后的章节将使用反应机构表述反应的进行。 四、卤代烃 卤代烃的命名将卤素基团视为取代基，如2-氯代丙烷，即如下图： Cl | / \ 我们也可以将卤素视为官能基，如上图也可称为异丙基氯。 卤代烃可透过自由基反应製备，可于我的另一篇精选学习此知识点。注意自由基是会重排的，因此如1-氯代丙烷就不太能透过自由基反应来製备。我们可以透过氯丙烯的反马加成或正丙醇的亲核取代反应来製备之。 卤代烃与镁在无水环境下反应可製备对应的格氏试剂，格氏试剂的用法将于后文提到。 卤代烃作为亲电试剂，其可被多种亲核试剂进攻以合成该亲核试剂之衍生物。如以氨、水、醇、胺等进攻之，可以生成对应的胺类、醇类、醚类。至于亲核取代反应之机理，我将于下一章节说明。 五、亲核取代反应 本章欲介绍亲核取代的其中两个机构，一种为SN1，另一种为SN2。 SN1为单分子亲核取代反应，机理首先由碳上的离去基团离去，后亲核试剂进攻碳阳离子，形成取代产物。碳阳离子的稳定性排序与自由基类似，也会发生重排，故SN1通常仅发生在二级或三级的碳上，若该一级碳因其他原因而稳定，也可行SN1反应。SN1对亲核基强度不要求（因为碳阳离子是很强的亲电子基），该步为一快速的反应。故反应速率只受离去效率影响。故称单分子亲核取代。在极性质子溶剂中反应会较快进行，原因为极性提供的部分负电可更稳定碳阳离子，且质子可使亲核试剂更强。碳正离子为平面结构，因此产物物无立体选择性，生成外消旋体。 而SN2由上文可推出为双分子亲核取代反应。反应速率同时依赖离去基团与亲核基。机构为亲核基自离去基之下方（如图）进攻，同时离去基离去。反应使分子手性翻转。SN2要求亲核基需有一定强度，以使其进攻的更快。反应更偏好于空间位阻小的碳如一级碳，反应也要求亲核试剂之位阻尽可能小。该反应要求于极性非质子溶剂进行。 下图为SN2示意图： LG. \|/ /^ ===> | Nu \ / /| Nu 鹵素為一常用的离去基。 结语与预告 呃今天没啥想说的（） 就 祝物实欣欣向荣！ 下次会讲烯类 参考资料：邢大本 Clayden 维基百科