亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电加成反应机理
化学反应中的亲电亲电加成反应机理解析
化学反应中的亲电亲电加成反应机理解析化学反应中的亲电加成反应机理解析化学反应是物质之间发生变化的过程，其中亲电加成反应是一种常见的反应类型。
本文将对亲电加成反应的机理进行解析，帮助读者更好地理解这一化学过程。
一、亲电加成反应的定义和背景介绍亲电加成反应是指亲电子反应物（通常是亲核试剂）与另一个反应物（通常是含有π电子体系的亲电子试剂）之间形成新键的过程。
这种反应通常涉及到多个步骤和中间体，其具体机理可根据不同反应情况而异。
二、典型亲电加成反应的机理解析2.1 亲电加成反应的基本步骤亲电加成反应的机理通常涉及以下基本步骤：亲电子试剂的进攻，产生中间体，中间体的重排和解离，最终生成产物。
2.2 实例分析：亲电加成反应与烯烃的加成反应以烯烃与亲电子试剂发生加成反应为例，具体步骤如下：1）亲电子试剂（如卤素）先与烯烃中的π电子形成中间体。
2）中间体发生重排，形成更稳定的中间体。
3）最终中间体发生解离，生成加成产物。
2.3 亲电加成反应机理的变化与反应类型亲电加成反应并不是固定的，其机理和类型可以根据反应物的不同而有所变化。
一些常见的亲电加成反应类型包括酮与醛的亲电加成反应、烯烃与亲电子试剂的加成反应等。
三、亲电加成反应的应用亲电加成反应在有机合成中有着广泛的应用，可用于合成各种有机化合物。
例如，亲电加成反应被应用于制备药物、农药、化妆品等领域。
四、亲电加成反应的前景展望随着化学科学的发展，亲电加成反应仍然是有机化学领域一个重要的研究方向。
随着对反应机理的深入研究，人们对亲电加成反应的控制性和选择性进一步提高，将有助于开发新的合成方法和探索新的化学反应。
综上所述，亲电加成反应是一类重要的化学反应类型，通过亲电子试剂与亲电子试剂之间形成新键的过程来合成各种有机化合物。
亲电加成反应的机理可以根据不同的反应类型和反应物而有所变化，但其基本步骤包括亲电子试剂的进攻、中间体的形成、重排和解离。
亲电加成反应在有机合成和其他领域具有广泛的应用前景。
烯烃和卤代烃加成机理
烯烃和卤代烃加成机理
烯烃与卤代烃的加成机理主要有两种：亲电加成和亲核加成。
在亲电加成中，溴分子在烯烃（或其他极性分子）的诱导下发生溴-溴单键的异裂，溴正离子与烯烃加成形成环溴鎓离子，接下来溴负离子再从环正离子后面进攻得到反式加成的产物。
这种加成可以代表大多数情况下的加成，机理是亲电加成，走的是环正离子中间体机理。
在亲核加成中，烯烃与溴的加成，溴原子是加在阿尔法碳上。
这种加成主要是碳正离子机理。
碳正离子机理主要是比较形成的碳正离子的稳定性，氢离子进攻双键后，可以形成两种碳正离子，一个是和苯环共轭的苄基碳正离子，一个是仲碳正离子。
显然苄基碳正离子更为稳定。
苄基碳正离子和溴离子结合，反应完毕。
《烯烃亲电加成》课件
02
CATALOGUE
烯烃的结构与亲电加成活性
烯烃的结构与电子云分布
烯烃的结构
由一个碳碳双键和两个碳氢单键组成 。
电子云分布
碳碳双键上的电子云分布不均匀，π电 子偏向于双键的一侧，形成电子的富 集区，称为π电子的极化。
烯烃的亲电加成活性
亲电加成反应
在催化剂的作用下，烯烃与亲电试剂（如氢离子、卤素离子等）发生加成反应 。
性质
烯烃亲电加成反应具有区域选择性和 立体选择性，通常在酸性或碱性条件 下进行，涉及电子的转移和重排。
烯烃亲电加成的反应机理
第一步
亲电试剂向烯烃双键靠近，形 成π络合物。
第二步
π络合物中的正电荷向烯烃的π 电子云移动，形成碳正离子中 间体。
第三步
碳正离子与亲电试剂发生亲核 加成反应，形成新的碳-碳键。
加成活性
由于π电子的极化，烯烃的碳碳双键容易受到亲电试剂的攻击，发生亲电加成反 应。
影响烯烃亲电加成活性的因素
取代基的影响
烯烃分子中的取代基对亲电加成 活性有显著影响。当取代基为吸 电子基团时，加成活性增加；反 之，当取代基为给电子基团时，
加成活性降低。
温度和压力的影响
温度和压力对亲电加成反应也有 影响。一般来说，温度升高和压 力降低有利于亲电加成反应的进
烯烃样品制备
将烯烃化合物进行适当的提纯 和标记。
实验操作
在规定的条件下，将烯烃和亲 电试剂混合，观察并记录反应 过程。
实验准备
确保实验场地安全、整洁，准 备好所需的试剂和仪器。
亲电试剂的准备
准备好适量的亲电试剂，确保 其质量和纯度。
结果分析
对实验结果进行分析，得出结 论。
实验操作注意事项
浅谈亲电加成反应是如何进行的
浅谈亲电加成反应是如何进行的一、什么是亲电加成：亲电加成反应，简称亲电加成，是不饱和键的加成反应，是π电子与实际作用的结果。
π键较弱，π电子受核的束缚较小，结合较松散，因此得作为电子的来源，给别的反应物提供电子。
反应时，把它作为反应底物，与它反应的试剂应是缺电子的化合物，俗称亲电试剂。
广义上的亲电加成反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。
亲电加成中最常见的不饱和化合物是烯烃和炔烃。
二、亲电加成的反应机理：○1、碳正离子机理○2、离子对机理○3、环鎓离子机理○4、三中心过度态机理1、机理表现如图：碳正离子机理离子对机理环鎓离子机理氢氧根离子与溴己烷发生双分子亲核取代反应中的过渡态示意图：2、反应采取哪种机理进行与亲电试剂和不饱和化合物的性质、溶剂的极性和过渡态的稳定性等有很大的关系：一般来说，卤素加成反应中，溴与烯烃的加成反应主要按照环鎓离子中间体机理进行，而氯与烯烃的加成反应主要按照碳正离子机理和离子对机理进行。
（这主要是因为两种卤素原子电负性和原子半径不同，溴的孤电子对容易和碳正离子P轨道重叠，而氯则不同。
）3、不同的机理也会产生立体选择性不同的产物：碳正离子机理得到顺式加成和反式加成产物的混合物，离子对机理得到的是顺式加成产物，而环鎓离子机理得到的是反式加成产物。
对不对称的亲电加成反应来讲，反应一般符合马氏规则，产物具有区域选择性。
但双键碳上连有吸电子基或以有机硼化合物做亲电试剂时，产物是反马氏规则的。
4、亲电试剂进攻芳香环时，主要发生的不是亲电加成反应，而是亲电芳香取代反应。
三、主要的亲电加成反应类型：1、烯烃：卤素加成反应、加卤化氢反应、水合反应、氢化反应、羟汞化反应、硼氢化-氧化反应、Prins反应、以及与硫酸、次卤酸、有机酸、醇和酚的加成反应2、炔烃：卤素加成反应、加卤化氢反应以及水合反应。
（由于SP碳原子的电负性比SP2的碳原子的电负性强，与电子结合的更为紧密，所以炔烃的亲电加成反应一般要比烯烃的慢。
亲电加成的一般机理 ppt课件
NaOH
H OH
O
➢ 机理：
Cl H
分子内 SN2
(p237-242)
H O H OH
O
OH在Cl邻位，反应较容易
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亲电加成的一般机理
23
4. 烯烃亲电加成取向（反应的区域选择性） —— Markovnikov规则（马氏规则）
HBr CH3CH2 CH CH2
CH3 CH CH2
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亲电加成的一般机理
24
烯烃亲电加成反应小结
XX R CH CH2
邻二卤代烷
X
R CH CH3
HX
卤代烷
X2
H OSO3H
O S O 3H
R CH CH3
硫酸氢酯
H2O
OH X
X2
R CH CH2 H2O
b-卤代醇
O R CH CH2
取代环氧乙烷
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R CH CH2
H R'C O O H OCOR'
H 2O H
HOR' H
OH R CH CH3
醇
OR' R CH CH3
醚
R CH CH3 酯
亲电加成的一般机理
25
5. 亲电加成反应机理 (I)—— 经碳正离子的加成机理
① 与HX的加成机理
CC + HX
机理：
双键为电子供体 （有亲核性或碱性）
CC HX
碳正离子中间体
是电子供体是电子供体与亲电试剂结合与亲电试剂结合与氧化剂反应与氧化剂反应烯烃加成的三种主要类型烯烃加成的三种主要类型亲电加成亲电加成自由基加成自由基加成催化加氢催化加氢均裂均裂重点重点烯烃的亲电加成反应烯烃的亲电加成反应electrophilicaddition一些常见一些常见的烯烃亲电的烯烃亲电加成反应加成反应xclbrxclbrccl亲电试剂亲电试剂硫酸氢酯硫酸氢酯醇醇烯烃与烯烃与hhxx的加成的加成clbrhcl150hbr30br80卤代烃消除卤代烃消除的逆反应的逆反应烯烃与烯烃与hhosooso33hh硫酸的加成硫酸的加成合成上应用合成上应用水解制备醇水解制备醇通过与硫酸反应可除去烷烃通过与硫酸反应可除去烷烃卤代烃中的少量烯烃杂质卤代烃中的少量烯烃杂质
烯烃亲电加成反应
烯烃可与卤素进行加成反应，生成邻二卤代烷。
该反应可用于制备邻二卤化物.烯烃可与卤化氢加成生成相应的卤代烷。
通常是将干燥的卤化氢气体直接与烯烃混合进行反应，有时也使用某些中等极性的化合物如醋酸等作溶剂，一般不使用卤化氢水溶液，因为使用卤化氢水溶液有可能导致水与烯烃加成这一副反应发生。
实验结果表明，不同卤化氢在这一反应中的活性次序是：HI＞HBr＞HCl，这与其酸性强度次序相符合。
卤化氢是一不对称试剂，当它与乙烯这样结构对称的烯烃加成时，只能生成一种加成产物：但遇到像丙烯这样的不对称烯烃时，则有可能生成两种不同的加成产物：实验结果表明，卤化氢与不对称烯烃的加成具有择向性，即在这一离子型加成反应中，卤化氢中的氢总是加到不对称烯烃中含氢较多的双键碳上。
这一规律是俄国化学家马尔柯夫尼可夫（V·Markovnikov）1869年提出的，称为马尔柯夫尼可夫定则，简称马氏定则。
例如：应用马氏定则，可以对许多这类反应的产物进行预测，并指导我们正确地利用这一反应来制备卤代烷。
当然，某些双键碳上连有强吸电子基的烯烃衍生物在卤化氢加成时，从形式上看就表现出反马氏定则的特性。
但从实质上看并不矛盾，因为亲电加成时，亲电试剂的正性部分总是首先加在电子云密度大的双键碳上，只不过大多数情况下，电子云密度大的双键碳上含氢原子多的缘故。
例如：此外，烯烃与溴化氢的加成当有过氧化物存在时，则真正表现出反马氏定则的特征。
例如：这种因过氧化物存在而导致加成反应取向发生改变的现象称为过氧化物效应。
在烯烃的亲电加成反应中，只有溴化氢对双键的加成有过氧化物效应，其他亲电试剂对双键的加成则不受过氧化物存在与否的影响。
因为过氧化物效应不按亲电加成反应机制进行，而是按自由基反应机制进行（见后）。
烯烃与硫酸加成生成硫酸氢酯，该酯经过水解便得到醇。
例如：利用这一过程可由烯烃制得醇，称为烯烃的间接水合法。
由于生成的硫酸氢酯可溶于浓硫酸，故实验中也常利用这一性质以硫酸除去烷烃等某些不活泼有机化合物中少量的烯烃杂质。
烯烃的亲电加成反应机理和马氏规则
烯烃的亲电加成反应具有电子流动性，即电子从烯烃的π电子转移给亲电试剂的 带正电荷部分，形成新的碳-碳键。
烯烃的亲电加成反应的重要性
有机合成中的关键反应
烯烃的亲电加成反应是有机合成中的 重要反应之一，可用于制备多种有机 化合物，如醇、醚、酯等。
工业生产中的应用
在工业生产中，烯烃的亲电加成反应 广泛应用于生产塑料、合成橡胶、农 药等化学品。
03 马氏规则
马氏规则的原理
01
马氏规则是指在烯烃的亲电加成反应中，加成试剂的正电部分 加到双键碳原子上，而负电部分加到双键碳原子上的氢原子上
。
02
该规则是由马可尼尼和扎布尼尼在1870年提出的，并因此 得名。
03
马氏规则的主要依据是电子效应，即正电部分更倾向于加到电 子密度较低的碳原子上，而负电部分更倾向于加到电子密度较
当双键上存在给电子取代基时，它们会增加双键碳上 的电子密度，使加成试剂的正电部分更倾向于加到这
些碳原子上，从而偏离马氏规则。
当双键上存在吸电子取代基时，它们会降低双键碳上 的电子密度，使加成试剂的正电部分更倾向于加到氢
原子上，符合马氏规则。
04 烯烃的亲电加成反应的应 用
在有机合成中的应用
合成有机化合物
碳碳双键的断裂与形成
碳正离子与亲电试剂的负离子部分结合，导致双键的另一个碳原子与负离子相连 ，形成新的碳-碳单键。
同时，原本的碳-碳双键断裂，形成新的单键。
产物形成
通过电荷转移、碳正离子的形成、双键的断裂与形成等步骤 ，最终形成加成产物。
产物的构型取决于亲电试剂的性质和进攻的方向，遵循马氏 规则。
烯烃的亲电加成反应是合成有机 化合物的重要手段之一，可以通 过该反应合成多种类型的有机化 合物，如醇、醚、酯等。
亲电加成反应名词解释
亲电加成反应名词解释亲电加成反应是有机化学中常见的一种化学反应，是指亲电试剂与一个π电子体系发生加成反应，形成新的化学键。
该反应是有机合成中的重要工具，常用于合成复杂有机分子。
以下是对亲电加成反应的详细解释。
1. 亲电加成反应的定义亲电加成反应指的是一个亲电试剂与一个π电子体系发生加成反应，形成新的化学键。
在该过程中，亲电试剂通过与π键上的π电子形成新的σ键，从而改变原有分子结构。
2. 亲核和亲电试剂在亲电加成反应中，通常存在两种基本类型的试剂：一种是具有孤对或自由基结构上富余或富集了一对非共用原子轨道（通常为孤对轨道）或自由基轨道（通常为非共用原子轨道）而具有较强核性和较强求核性质；另一种则是具有σ键上富余了正荷或正荷分布较大而具有较强正荷性质和较强求荷性质。
前者被称为“异极物”，后者被称为“极性物”。
3. 亲电加成反应的机理亲电加成反应一般遵循亲电试剂的进攻性和π电子体系的亲核性。
具体来说，亲电试剂通过与π键上的π电子形成新的σ键，从而改变原有分子结构。
这个过程可以分为三个步骤：进攻步骤、形成新键步骤和离去步骤。
3.1 进攻步骤在进攻步骤中，亲电试剂中带有正荷的原子或基团通过与π键上孤对或自由基轨道上的π电子形成新的σ键。
这一过程中，正荷原子或基团被称为“进攻物种”。
3.2 形成新键步骤在形成新键步骤中，由于正荷原子或基团与π键上孤对或自由基轨道上的π电子发生相互作用而形成了新的σ键。
这一过程是整个反应中最关键和最决定性的一步。
3.3 离去步骤在离去步骤中，离去基团从反应物分子中离去，并带走一对非共用原子轨道上富余了正荷而具有较强正荷性质的正荷。
这一过程一般是通过负离子的形式进行的。
4. 亲电加成反应的应用亲电加成反应在有机合成中有着广泛的应用。
通过选择合适的亲电试剂和π电子体系，可以实现多样化的化学转化。
常见的亲电加成反应包括醛和酮与亲核试剂发生加成反应、烯烃与亲核试剂发生加成反应等。
4.1 醛和酮与亲核试剂发生加成反应醛和酮是常见的有机化合物，它们可以通过与亲核试剂发生亲电加成反应，形成新的碳-碳键或碳-氧键。
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亲电加成反应可以按照“环正离子中间体机理”、“碳正 离子中间体机理”、“离子对中间体机理”和“三中心过渡态 机理”四种途径进行。
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
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加成反应机理
2. 烯烃的化学性质
（2）亲电加成反应
亲电试剂：寻求一对电子的酸性试剂（缺乏电子的试剂） 如：Cl2;Br2;I2; HX;H-SO4H;X-OH;I-Cl等
5
加成反应机理
1. 烯烃的结构
C H 3
C H 2 C H 3
C H 2CC H 2 C H 3 C H 3C C H C H C H 3 C H 3 C H CC H 2
C H 2 C H 2 C H 3 C H 3
C H 2 C H 2 C H 3
2-乙基-1-戊烯 4,4-二甲基-2-戊烯 3-甲基-2-乙基-1-己烯
烯烃的π电子易流动、极化，是一个富电子体系，因而易受 到亲电试剂的进攻， π键断裂发生亲电加成反应
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
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加成反应机理
（1）环正离子中间体机理（反式加成）
卤素和次卤酸
E
+
E
C=C +E+Y-
Y-
C-C Y
环正离子中间体机理表明：该亲电加成反应是分两步 完成的反式加成。首先是试剂带正电荷或带部分正电荷部 位与烯烃接近，与烯烃形成环正离子，然后试剂带负电荷 部分从环正离子背后进攻碳，发生SN2反应，总的结果是试 剂的二个部分在烯烃平面的两边发生反应，得到反式加成 的产物。
RC N
H2
Ni
H2 RCOR'
Ni
RNO2
H2
Ni
R -C H 2N H 2
RCHR'
பைடு நூலகம்OH
RNH2
RC CR H2 Ni
R C H 2C H 2R
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
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加成反应机理
2. 烯烃的化学性质
（2）亲电加成反应
通过化学键异裂产生的带正电的原子或基团进 攻不饱和键而引起的加成反应称为亲电加成反应。
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
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加成反应机理
卤化氢和硫酸
（3）碳正离子中间体机理（顺式加成） （反式加成）
C=C +E+Y-
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
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加成反应机理
烷烃的化学性质
自由基反应包括链引发、链转移、链终止三 个阶段。 链引发：产生自由基。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：由一个自由基转变成另一个自由基 的阶段，放热反应。 链终止：自由基消失。
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
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加成反应机理
氢化热与烯烃的稳定性
1mol 不饱和烃氢化时所放出的热量称为氢化热。利 用氢化热可以获得不饱和烃相对稳定性的信息.
烯烃
氢化热 / kJ· mol-1
CH2 CH2 CH3CH CH2 CH3CH2CH CH2 (CH3)2C CH2 (CH3)2C CHCH3 (CH3)2C C(CH3)2 顺- CH3CH CHCH3 反- CH3CH CHCH3
Cl + Cl
CH3 + CH3
C l2
H3CCH3
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
3
加成反应机理
第六章 烯烃、环烷烃及亲电加成反应
6.1 烯烃的结构、化学性质和制备 6.2 环烷烃的结构和化学性质
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
4
加成反应机理
1. 烯烃的结构
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
137.2
125.9 126.8 118.8 112.5 111.3 119.7 115.5
(1)反式异构体 的稳定性较高;
(2)双键碳原子 连接烷基数目 越多,烯烃越稳 定(不易反应)
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
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加成反应机理
除苯和羧基外，含π键的官能团均发生催化加氢
- C = C - C C C = O C N - N O 2- C O C l
2
加成反应机理
C H 4+ C l2 h v C H 3 C l+H C l
反应机理
链引发 链增长
链终止
hv
Cl2
2Cl
C H 4 + lC H 3 +HC Cl
H= 7. 5kJ/mol Ea=16.7 kJ/mol
C H 3+ C l2 C H 3 C l+C l
H= -112. 9 kJ/mol Ea=8. 3 kJ/mol
H
C H 2C H 3
CC
H 3C C H 3
(E) - 3- 甲基 - 2- 戊烯
H 3C
C H 2C H 3
CC
H
C H 3
(Z) - 3- 甲基 - 2- 戊烯
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
6
加成反应机理
1. 烯烃的结构
不饱和度的计算：
U = 2 = 2n4 + n3 – n1 2
n4、n3、 n1分别为一价、三价、四价元素的数目
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
15
加成反应机理
（2）离子对中间体机理（顺式加成）
硼烷
C=C +E+Y-
EY C=C
Y-
E
+
C- C
E
Y
C-C
按离子对中间体机理进行的过程表述如下：首先试剂与 烯烃加成，烯烃的π键断裂形成碳正离子，试剂形成负离子， 这两者形成离子对，这是决定反应速率的一步，π键断裂后， 带正电荷的C—C键来不及绕轴旋转，与带负电荷的试剂同 面结合，得到顺式加成产物。
烯的-H活泼,可被卤代。
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
8
加成反应机理
2. 烯烃的化学性质
1.催化加氢
在Ni、Pt、Pd等催化下，不饱和烃与氢气发生加成反应
CC
H2
cat
CC HH
H3C
H2
Ni
CH3 CH3
CH3
HH
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电 加成反应机理
顺式 定量
9
催化历程:
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
内容回顾
取代反应：有机化合物分子中的某个原子或基团被 其它原子或基团所置换的反应称为取代反应。
若取代反应是按共价键均裂的方式进行的，即是由 于分子经过均裂产生自由基而引发的，则称其为自 由基型取代反应。
反应机理是对一个反应过程的详细描述，在表述反 应机理时，必须指出电子的流向，并规定用箭头表 示一对电子的转移，用表示单电子的转移。
链状饱和脂肪族化合物 U = 0 一个双键或者一个脂环的U = 1 一个三键的U = 2 ； 一个苯环的U = 4
亲电加成反应与卤素加成溴和烯烃亲电
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加成反应机理
2. 烯烃的化学性质
π键活泼 C=C
H CCC
C=C 加成 饱和烃
两个分子 结合成一 个产物分 子的反应 叫做加成 反应
氧化-发生在富电子部位 C=C