想学A Levels/IGCSE没时间?有知识盲点想查缺补漏?
英领懂你
大连英领国际学校针对IGCSE\A Levels的相关知识点、考点,我们会在节目中为大家推送老师们的精彩讲解,点拨提高,帮你拿A*!
另外,为了帮助更多的同学学习各科目,我们广泛的征集同学们在学习中遇到的难题,不懂的知识点,同学们可以在文章下方的评论区写出你的问题和想学习的知识点,将由老师统计提及率最高的内容进行讲解制作视频,期待同学们的留言!
《英领说·名师课堂》每周一期,首期内容由英领张晨硕老师讲解:AS化学最经典有机反应SN1 和SN2。
知识点梳理
今天要讲的是有机化学里边大家普遍存疑的一个反应,nucleophilic substitution, SN1 和SN2。
首先要明确的是,只有当halogenoalkane 和 aqueous NaOH发生反应时,才可能发生substitution。
而当halogenoalkane和ethanolic NaOH发生反应时,则会发生elimination。
而反应一之所以被称为nucleophilic substitution,是因为OH-提供了电子,充当了nucleophile的作用。而这个反应中,OH取代了分子中本来存在的iodine,则称之为substitution。
其次,我们解释一下为什么反应还分为SN1 和SN2,下边显示的是一个tertiary halogenoalkane的结构,中心碳旁边有四个基团,结构为tetrahedral。而因为我们讨论的是tertiary halogenoalkane,意味着在四面八方包围着中心碳的是含碳大基团(alkyl group),OH因为这种结构上的包围不能直接攻击中心碳,如下图所示,这种情况我们称之为steric hindrance。
所以,tertiary halogenoalkane 会断开C-I键,先形成一个carbocation的intermediate。因为这个carbocation是trigonal planer的结构,所以OH可以从平面上或者平面下发动攻击,完成取代。
这个反应分为前后两个步骤,步反应速率较慢,所以步决定了整体的反应速率。在步反应中,只有halogenoalkane一种物质参加了反应影响反应速率,所以称为SN1。
而如果参加反应的是一个primary halogenoalkane,则表示包围中心碳的是H,steric hindrance较少,OH可以见缝插针从反向直接发动攻击,生成中间的过度状态transition state,如下图所示。
本期名师介绍:
澳大利亚悉尼大学本科,生化专业,获得学士学位。澳大利亚悉尼大学研究生,分子生物科技专业,获得硕士学位。英领国际学校A Levels生物化学、AP生物化学首席讲师,6年授课经验,班级中绝大多数考生都能获得A/A*,2019年班级学生取得了A Levels化学全部单元满分的优秀成绩。
化学:张晨硕 Pauline