sn2反应的立体化学特征
有机合成反应原理考核试卷
9.低温和碱性条件有利于消除反应的进行。（）
10.光合作用属于有机合成反应。（）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请描述SN1和SN2反应的区别，并给出它们各自的特点和应用场景。
2. Wittig反应是一种重要的合成碳-碳双键的方法。请详细说明Wittig反应的机理，并给出该反应的条件和限制。
13. BD
14. BC
15. CD
16. AB
17. AD
18. AD
19. BD
20. AB
三、填空题
1.反比
2. [4+2]
3.磷叶立德
4.无水无氧
5.钯
6.芳香性
7.碱性
8.醛或酮
9.酰化
10.光或自由基引发剂
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. ×
5. √
6. ×
7. √
8. ×
9. ×
A.钠
B.铜盐
C.钯
D.铁盐
12.关于芳香性，以下哪些化合物通常表现出显著的芳香性？（）
A.苯
B.萘
C.环己烷
D.吡啶
13.以下哪些反应条件有利于亲核取代反应的进行？（）
A.高温和酸性条件
B.高温和碱性条件
C.低温和酸性条件
D.低温和碱性条件
14.在有机合成中，哪些反应可以用来引入卤素原子？（）
A.羟基化反应
4. A
5. C
6. D
7. D
8. C
9. A
10. C
11. C
12. D
13. B
14. A
15. A
2010年秋季学期《有机化学C1》考试试卷A-参考答案及评分标准
2010年秋季学期《有机化学C1》考试试卷A一、有机化合物的命名与结构（每小题2分，共14分）1、写出2,6,8-三甲基二环［3.2.1］辛烷的构造式。
参考答案：2、写出C H3B rB rHHC H2C H3的立体化学名称（有手性碳R、S标记的系统名称）。
参考答案：（2S，3R）-2，3-二溴戊烷3、写出C lC H3的系统名称。
参考答案：1-甲基-6-氯-1-环己烯4、将纽曼投影式H2改写为菲舍尔投影式。
参考答案：C O O HC H2C H3N H2H5、写出B r H有Z、E标记的系统名称。
参考答案：（E）-3-溴-2-戊烯6、用Fischer投影式表示(R) -3-甲基-1-戊烯的立体结构。
参考答案：C H2C H3H C H37、写出反1-甲基- 4异丙基环己烷的最稳定构象。
参考答案：二、填空题（每小题3分，共36分）1、实现下述转化最好的路线是： DCl3HNO 2O2NA ．先卤化，再硝化，最后磺化B ．先磺化，再硝化，最后卤化C ．先硝化，再磺化，最后卤化D ．先卤化，再磺化，最后硝化 2、下列化合物与混酸发生亲电取代反应活性最高的是： CA ．甲苯 B. 苯 C. 甲氧基苯 D. 硝基苯 3、下列化合物中没有芳香性的是： E(D )(B )(C )(A )OC HOOK(E)4、S N 2反应的特征是： D(Ⅰ) 生成正碳离子中间体；(Ⅱ) 立体化学发生构型翻转；(Ⅲ) 反应速率受反应物浓度影响，与亲核试剂浓度无关；（Ⅳ）在亲核试剂的亲核性强时容易发生。
A. Ⅰ和ⅡB. Ⅲ和 ⅣC.Ⅰ和 ⅢD.Ⅱ和 Ⅳ5、下列化合物按E1历程消去HBr 由难到易排列的正确顺序是： B 、A 、D 、C(C )(D )(B )(A )C HC H 3B rH 3CC HC H 3B r O 2NC H 3OC HC H 3B rC HC H 3B r6、下列分子量相近物质的沸点由高到低排列的正确顺序是： B 、A 、C 、D(C )(D )(B )(A )C H 3CO HO C H 3C HC H 3O HC H 3C H 2C H 2C H 3C H 3C HC H 3C H 37、下列化合物发生亲电取代反应活性由大到小排列的正确顺序是： A 、C 、BNNA. B. C.8、下列分子量相近化合物的熔点由低到高排列的正确顺序是： C 、B 、D 、AA. 丁醇B. 正戊烷C. 异戊烷D. 新戊烷 9、按S N 2反应活性由大到小排列的正确顺序是： B 、A 、C 、DA. C H 3C H 2C H 2B rB. C H 3C H 2B rC. C H 3C H C H 2B rD. C H 3C H 2C H B rC H 3C H 310、下列碳正离子稳定性由高到低排列的正确顺序是： C 、B 、A 、DA. C H 3CC H 3 B. C H 2C H 3C HC H 2 C. C H 3CC H 3 D. C H 3O HC HC H 311、下列试剂亲核能力由高到低排列的正确顺序是： C 、B 、A 、DA. H OB. C H 3OC. C H 3H 2D. H 2O12、下列基团离去能力由强到弱排列的正确顺序是： B 、A 、C 、DA. H 3C O OB. B rC. C H 3OD. C H 3N H三、完成下列反应。
亲核取代反应
一起被溶 底物的离解分为三步 剂化 有屏蔽作 用 X-对Nu-
离子对历程
R
正负离子有 作用，但被 溶剂分隔开
正负离子无 作用，分别 被溶剂化
R X
底物
内返
R X
+ -
+
X
-
R+ + X 自由碳正离子
紧密离子对
溶剂分离子对
NuSN 2
构型翻转
Nu
-
Nu
-
NuSN1
构型翻转
构型翻转 > 构型保持 （部分外消旋化的同时，外消旋化（100％） 有部分构型翻转）
两者达到平衡时，体系能量最高。其状态为过渡态 T.
S N 2 反应机理： Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu Nu
C C C C C C
L L L L L L L NhomakorabeaL L
Nu
C
L
在过渡态中，亲核试剂的孤 对电子所占有的轨道与中心碳原 子的 p轨道交盖的程度与离去基 团与中心碳原子的 p轨道的交盖 程度相同
OAcOTs
OAc H
SN2历程，由于AcO-的吸电子使得碳正离子的形成较困难。
OAc H CH3COOCH3COOH H OTs H OAc OAc H H
－4 -1 -1 OAc k2=1.9× 10 L.mol .S
+
OAcH
外消旋体
Me C O O H
O
2
Me C O
H
OTs
H
1
H
镜面对称性 （非手性分子）
C 6H 5 H C Br H
ý Â -Br
-
卤代烃 药本
Cl CH3 CH3CHCH2CHCH3 2-甲基-4-氯戊烷
Cl Cl CH3 CH3CHCH2-C-CH-CH3 Cl 2-甲基-3,3,5-三氯己烷
(大小次序规则：氯大于烷基；编号：氯大于甲基)
Cl CH 3-C CH-CH 2-CH 3 Cl CH 3 3-甲基-2,2-二氯戊烷
Cl Br
F
3
CH 3-CH 2-CH 2-C CH CH-CH
CH(CH 3)2 4-异丙基-2-氟-4-氯-3-溴庚烷
(先写小的基团，后写大的基团)
注意加复习
母体官能团一般按照下面顺序进行选择。 羧基，醛基，羟基，烯基或炔基，氨基， 烷氧基，烷基，卤素，硝基，亚硝基
H3C
CH CH3
CH2Br
2-甲基-1-溴丙烷 1-Bromo-2-methylpropane
CH Cl CH2CH3
CH3CH2
CH CH3
CH2
3-甲基-5-氯庚烷(3-Chloro-5-methylheptane)
H2C
C Cl
CH3
CH3CH
CHCH2Cl
2-氯丙烯 2-Chloropropene
1-氯-2-丁烯 1-Chloro-2-butene 不溶于水，能与烃混溶，并能溶解许多有机溶剂。
空间位阻较大，难以从 C X 键 的背后接近反应中心碳原子。
SN2
Cl
SN1
+
受桥原子的牵制作用， 难以伸展成平面构型。
(2) 离去基团的离去能力
底物中离去基团的离去能力越强，无论对SN1 机理还是 SN2 机理都是有利的。故无论是 SN1 还 是 SN2 机理，均有：
以CH3Br的碱性水解为例：
邢其毅《基础有机化学》笔记和课后习题(含真题)详解(脂肪族饱和碳原子上的亲核取代反应 β-消除反应)
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
超共轭效应的大小不碳上 C-H 键的多少有关，C-H 键越多，超共轭效应越大。超共轭 效应的大小次序为
CH3-＞RCH2-＞R2CH-＞ R3C4．场效应 叏代基在空间可以产生一个电场，对另一头的反应中心有影响，这就是场效应。距离越 进，场效应越小。
3 / 39
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
定程度的减弱，亲核试剂、离去基团不碳原子成一直线，碳原子上另外三个键逐渐由伞形转 发成平面，亲核试剂不碳原子间的键开始形成，碳原子不离去基团间的键断裂，碳原子上三 个键由平面向另一边偏转。若中心碳原子为手性碳原子，在生成产物时，中心碳原子的构型 完全翻转，这也是 SN2 反应在立体化孥上的重要特性。
（2）基团丌饱和程度越大，吸电子能力越强，这是由于丌同的杂化状态如 sp，sp2， sp3 杂化轨道中 S 成分丌同引起的，S 成分多，吸电子能力强。
（3）带正电荷的基团具有吸电子诱导效应，带负电荷的基团具有给电子诱导效应。不 碳直接相连的原子上具有配价键，亦有强的吸电子诱导效应。
（4）烷基有给电子的诱导效应，同时又有给电子的超共轭效应。 一些常见基团的诱导效应顺序如下： 吸电子诱导效应： NO2＞CN＞F＞Cl＞Br＞I＞C≡C＞OCH3＞OH＞C6H5＞C=C＞ H 给电子诱导效应： （CH3）3C＞（CH3）2CH＞CH3CH2＞CH3＞H 2．共轭效应 共轭效应：在共轭体系中，由于原子间的相互影响而使体系内的 π 电子（或 p 电子） 分布収生发化的一种电子效应。 吸电子的共轭效应用-C 表示，给电子的共轭效应用+C 表示。叏代基的共轭效应和诱导 效应方向有时丌一致。共轭效应只能在共轭体系中传递，且贯穿于整个共轭体系中。 3．超共轭效应 当 C-Hσ 键不 π 键（或 p 轨道）处于共轭位置时，也会产生电子的离域现象，这种 C-H 键 σ 电子的离域现象叫做超共轭效应。
SN1和SN2反应总结
3.1 影响因素
1. 离去基团 离去基团的离去能力越强越易发生SN2反应
【注】离去基团的碱性越强，其离去能力越弱，反之亦然
2. 亲核试剂 亲核试剂试剂的亲核性越强，其越易发生SN2反应
3. 溶剂 非极性溶剂分子很少包围负离子，对SN2反应是有利
4. 空间效应 位阻（含体积大的取代基）会使亲核试剂的亲核性下降
SN1和SN2反应
目录
1. 亲核取代反应概述
2. SN1反应
2.1 SN1反应机理 2.2 SN1反应影响因素 2.3 重排反应
3. SN2反应
3.1 SN2反应机理 3.2 SN2反应影响因素
4. SN1和SN2反应对比
1. 概述
亲核取代反应(Nucleophilic substitution)指带有负电或弱负电的亲核体攻击(或 撞击)并取代靶分子上带正电或部分正电荷的碳核的反应。
中心碳原子
底物
亲核试剂
产物
离去基团
➢ 反应速度只取决于一种化合物浓度的反应，在动力学上称为一级反应 ➢ 反应速度取决于两种化合物浓度的反应，在动力学上称为二级反应
亲核取代反应又分为单分子亲核取代反应（SN1）与双分子亲核取代反应（SN2）
2. SN1反应机理
只有一种分子参与了决定反应速度关键步骤的亲核取代反应称为SN1 反应
速率增加
2.3 重排反应
重排反应是指当化学键的断裂和形成发生在同一分子中时，引起组成分 子的原子的连接方式发生改变，从而形成组成相同，结构不同的新分子
断裂 一级碳正离子
形成
三级碳正离子
重排产物 消除产物
3. SN2反应
两种分子参与了决定反应速度关键步骤的亲核取代反应称为SN2 反应
2019年继续教育专业课有机化学试题与答案
有机化学返回上一级单选题（共30题，每题2分）1 ．下列化合物最容易发生亲电取代反应的是（）。
•A．苯••B．硝基苯••C．甲苯••D．氯苯•2 ．丙烯CH3CH=CH2中双键碳原子的杂化轨道类型是（）。
•A．sp3杂化••B．sp2杂化••C．sp杂化••D．无杂化•3 ．1828年维勒（F.Wohler）合成尿素时，他用的是() •A．••B．醋酸铵••C．草酸铵••D．氰酸铵•4 ．下列化合物在水中的溶解度顺序是：正丁烷甲乙醚正丁醇甘油•A．c>d>b>a••B．d>b>c>a••C．d>a>b>c••D．d>c>b>a•5 ．当氨基酸处于pH<pI的溶液中时，氨基酸主要存在形式为(B)。
•A．负离子••B．正离子••C．••D．两性离子•6 ．下列类型的电子能级跃迁引起物质对光的吸收波长最小的是：•A．n�s*••B．s�s*••C．p�p*••D．p�s*•7 ．有关对映异构现象，叙述正确的是（）•A．含有手性原子的分子必定具有手性。
••B．不具有对称面的分子必定是手性分子。
••C．有对称面而没有对称中心的分子一定是手性分子。
••D．具有手性的分子必定有旋光性，一定有对映体存在。
•8 ．乙醇的沸点（78.3℃）与相对分子质量相等的甲醚沸点（-23.4℃）相比高的多，是由于（）。
•A．乙醇与水能形成氢键,甲醚则不能••B．乙醇能形成分子间氢键，甲醚则不能••C．甲醚能形成分子间氢键，乙醇则不能••D．甲醚与水能形成氢键,乙醇则不能•9 ．下列羧酸衍生物，发生水解反应时，速率最快的是（）•A．CH3—COOC2H5••B．CH3CONH2••C．CH3COCl••D．CH3COOCOCH3•10 ．下列哪个试剂能够还原醛为伯醇（）•A．NaBH4•CH3MgBr••C．PCC••D．H2CrO4•11 ．下列化合物中，哪个能够发生自身羟醛缩合反应？•A．甲醛••B．乙醛••C．苯甲醛••D．二苯甲酮•12 ．在室温时，下列化合物哪一个平衡体系中烯醇式的比例最高？•A．丁二酸二乙酯••B．3-羰基丁酸乙酯••C．2,4-戊二酮•3-甲基2,4-戊二酮•13 ．巴比妥酸是指下列哪个化合物？•A．草酰脲••B．丙二酰脲••C．丁二酰脲••D．以上都是错的•14 ．有机物的结构特点之一就是多数有机物都以() •A．共价键结合••B．配价键结合••C．离子键结合••D．氢键结合•15 ．根据当代的观点，有机物应该是()•A．指含碳氢化合物及其衍生物••B．来自动植物的化合物••C．人工合成的化合物••D．来自于自然界的化合物•16 ．试推测下列各对化合物中，哪一种具有最高的沸点？•A．戊醛••B．2-戊酮••C．戊醇••D．2-戊烯•17 ．下列C—X键中，极化度最小的是（）。
第五章 卤代烃
CH3CH2CH Br 2-溴丁烷 CH3 CH3CH2CCH3 Br
CH3
KOH/乙醇
CH3CH
CHCH3 + CH3CH2CH
CH2
2-丁烯（81%）
1-丁烯（19%）
NaOC2H5 C2H5OH
CH3CH
C(CH3)2 + CH3CH2C CH3
CH2
2-甲基-2-溴丁烷
2-甲基-2-丁烯（70%） 2-甲基-1-丁烯（30%）
共轭效应
共轭体系： 单双键交替出现的体系。
C=C–C=C–C=C - 共轭 C=C–C p - 共轭 + C=C–C
定义：在共轭体系中，由于原子间的一种相互影响而使体系 内的电 子（ 或p电子）分布发生变化的一种电子效应。 给电子共轭效应用+C表示
X C C C C
吸电子共轭效应用-C表示
C2H5O C2H5OH
C H3 C H3 C C H C H3 C H3O C2H5
(S N2)
(SN1)
C2H 5O C2H5OH
C H3 C H3 C C H C H3 重排 C H3
+
CH3 CH3 C CH CH3 CH3
+
C2H5O C H3
C2H5O C2H5OH
C H3 C C H C H3 C H3
第五章
卤代烃
1、 碳卤键的特点
成键轨道
Csp3
等性杂化
Xsp 3
极性共价键， 成键电子对偏 向X.
不等性杂化
2、键长
C—H 110 C—F C—C 139 154 C—Cl 176 C—Br C— I 194 214 （pm）
卤代烃经sn2历程反应得到的构型翻转产物
卤代烃经sn2历程反应得到的构型翻转产物卤代烃是一类有机化合物，它们的分子中含有一个或多个卤素原子，如氯、溴、碘等。
在有机合成中，卤代烃经过一系列的反应可以转化为其他有机化合物，其中之一就是通过SN2反应得到构型翻转产物。
本文将详细讨论卤代烃经SN2历程反应得到的构型翻转产物的机理和应用。
首先，我们来了解一下SN2反应的基本概念。
SN2反应是一种二分子亲核取代反应，全称为“一步亲核取代反应”。
它的特点是在一步反应中，一个亲核试剂进攻一个底物上的受体原子，同时取代一个离去基团。
SN2反应的速率常数取决于底物和亲核试剂的浓度，不受溶剂极性的影响。
该反应的机理是通过过渡态来解释的，其中亲核试剂进攻的方向与离去基团关系密切。
在SN2反应中，卤代烃是典型的底物，它们的分子中含有一个碳-卤键。
这个碳原子与由亲核试剂提供的亲核试剂发生的反应会导致构型翻转。
构型翻转是指在反应中底物的立体构型发生改变，通常是由一个光异构体转变为另一个光异构体。
这种构型翻转的机理可以通过一个具体的例子来说明。
让我们考虑1-溴-2-甲基环己烷（也称为溴代甲基环己烷）。
溴代甲基环己烷的立体构型有两种可能性，一种是“axial”构型，即溴原子位于环己烷环的轴向位置，另一种是“equatorial”构型，即溴原子位于环己烷环的赤道位置。
当溴代甲基环己烷与亲核试剂如氢氧根离子（OH-）发生SN2反应时，亲核试剂进攻溴原子的反应路径是向着赤道方向发生。
这是因为在轴向位置，溴原子与环己烷环上其他基团（如氢原子）之间的位阻较大，不利于亲核试剂的进攻。
而在赤道位置，溴原子与环己烷环上的其他基团之间的位阻较小，更容易被亲核试剂进攻。
在SN2反应过程中，亲核试剂进攻溴代甲基环己烷，同时离去基团（溴原子）离开。
这样，构型翻转就发生了，axial构型转变为equatorial构型的1-氢-2-甲基环己烷产物形成。
这个过程可以通过一个反应方程式来表示：1-溴-2-甲基环己烷+ OH- → 1-氢-2-甲基环己烷+ Br-这个例子说明了经过SN2反应，卤代烃可以得到构型翻转的产物。
高等第4章 亲核取代
当底物中心碳原子连有较大基团时， Nu:难于从背后接近底物。
SN1反应： A. 电子效应
所有能够使正碳离子稳定的因素，都能使SN 1 反应的反应速率增大：
ROTs
R Et i-pr CH2=CH-CH2 PhCH2 Ph2CH Ph3C
k1 OTs
R+
EtOH
R
OEt
相对速率 (k1) 0.26 当取代基具有＋I、 0.69 超共轭效应、＋C效应， 0.86 SN 1反应速率增大, 反应 100 ~10 5 活性增大。 ~10 10
第4章 亲核取代反应 (Aliphatic Nucleophilic Substitution)
一.亲核取代反应反应类型 二.亲核取代反应反应机理 (Reaction Mechanism) ( )
1. SN1机理 ( ) 2. SN2机理 ( ) 3. 离子对机理 ( ) 三. 立体化学 1. SN2反应 ( ) 2. SN1反应 ( )
[ (CH 3 )3 C
+
（CH3)3C-OC2H5 + HBr
Br]
- +
(CH 3 ) 3 C
+
+ Br
-
反 应 机 理
* (CH 3 )3 C
+
+ C 2 H 5 OH
[ (CH 3 )3 C
+
O C 2H 5 H
+
]
溶剂解反应 速度慢，主 要用于研究 反应机理。
(CH 3 ) 3 C OC 2 H 5 H
离去基团：带着一对电子离去的分子或负离子。
二. 亲核取代反应机理 1. 单分子亲核取代 （Substitution Nucleophilic Unimolecular) ( SN 1)反应机理
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
sn2反应的立体化学特征
在有机化学中，有一类重要的反应被称为Sn2反应。Sn2反应是指
亲核试剂攻击底物的过程，同时发生了一个解离的过程，通常亲核试
剂和底物是同步进行的。Sn2反应具有独特的立体化学特征，这使得它
成为了确定化合物立体结构的重要工具。
首先，Sn2反应的反应步骤中，亲核试剂以一个总的反攻击底物的
角度进行。这意味着亲核试剂需要与底物的离去基团相对应的立体位
形相互作用。假设底物是一个手性化合物，亲核试剂攻击的立体位形
是确保对产物的立体特征具有直接影响的。例如，如果亲核试剂从一
个逆时针方向靠近底物，那么产物将以相同的方式排列，而如果亲核
试剂以顺时针方向靠近，则产物将以相反的方式排列。
其次，Sn2反应中的反应机制涉及到过渡态的形成。过渡态是指底
物和亲核试剂之间的高能量中间体。在Sn2反应中，底物的离去基团
被亲核试剂攻击，同时形成一个四中心过渡态。这种四中心过渡态是
由底物、亲核试剂和两个反应所处的过渡态构成的。由于这种四中心
过渡态的存在，Sn2反应通常发生在一个平面上。
进一步来说，Sn2反应的速率常常受到立体位阻的影响。片面出发
来看，立体位阻较小的化合物反应速率较快。因为立体位阻较小的化
合物更容易与亲核试剂进行碰撞，并且在反应过程中形成过渡态。然
而，对于具有较大立体位阻的化合物，反应速率较慢。这是因为较大
的立体位阻会在形成四中心过渡态时出现困难，从而降低了反应速率。
最后，Sn2反应还受到有关溶剂选择的影响。在Sn2反应中，溶剂
的选择非常重要，因为溶剂可以直接影响到亲核试剂与底物之间的相
互作用。通常使用极性较小的极性非质子溶剂，例如氨、乙醇和二甲
基亚砜作为溶剂。这些溶剂不仅能够溶解试剂，还能够减少由于溶剂
与底物之间的竞争作用而导致的反应竞争。
综上所述，Sn2反应具有独特的立体化学特征，它们在确定化合物
的立体结构方面起着重要的作用。对于有机化学研究人员来说，了解
Sn2反应的立体化学特征对于预测反应的产物和反应速率至关重要。在
合成化学中，Sn2反应的立体化学特征还可以指导合成策略的设计和优
化，以实现高产率和高立体选择性的目标。