反应机制介绍

让我们想想溴化氢怎样 会和这里这个物质反应 让我们想想这个物质叫什么 这里有1，2，3，4，5个碳 并且在这里有一个双键 如果我们从这一端开始标数 因为双键靠近这端 这将是戊 双键位于第一个碳上 所以是戊-1 这很明显是一个烯烃 因为它有一个双键 所以它叫做戊-1-烯 它有时候也被叫做1-戊烯 所以让我们现在思考一下这两种物质 如果反应 在一个特定的溶剂中 通常 如果溶剂没有特殊说明 我们默认它为水或者乙醇 如果这是水 那么我们将会得到氢溴酸的水溶液 我们先不管这一点 而是看看这两个物质 如何反应 我们需要关注的第一件事 是这里的这个溴化氢 当你更有经验时 你会说 你知道 溴原子比氢原子的电负性更强 所以它会更容易吸电子 如果你对这个概念不是很清楚 那么我将做一个简短的回顾 这是元素周期表 电负性在左下角位置最小 直到这个表的右上角最大 电负性 这其实是一个花哨的名称 来表示 一个原子有多大的倾向来吸引电子 举例子来说 氟倾向于吸引电子 钙不倾向于吸引电子 所以当我们考虑溴化氢时 氢在这里 在元素周期表的左侧 而溴在表的尽右端 溴的负电性更强 所以在这里 因为溴的电负性更强 所以它会把这个键中的电子吸引到自己的这一端 因为它吸引了这个键中的电子 你将会得到具有部分负电荷的原子 在溴的这端 另外还有具有部分正电荷的原子 在氢的这端 并且 无论何时你在考虑这些反应的时候 把价电子画出来是很有用的 所以 溴的原子序数是35 也就是说在中性状态下 它有35个电子 并且我们这里没有任何的电荷 所以它现在正是在中性状态中 但是你可以看一下它所在的族 它在第7主族 如果你从这里开始数 1，2，3，4，5，6，7 它有7个价电子 让我画下来 在它的最外电子层中有7个价电子 让我画在这里 1，2，3，4，5，6 第7个电子在和氢成的键中 氢很明显 只有1个电子 在这里 所以这两个电子形成了一个键 它们允许对方原子 假装自己是这个键的一部分 这样 两个原子都处于了更低的能级 也就变得更加稳定 这也是这个键形成的原因 现在让我们想想这里会发生什么吧 这个原子的电负性很强 所以它会想要抢走这个电子 这个绿色的氢原子的电子 这也许真的会发生 让我们把它画出来 他得到了这个绿色的电子 这个电子靠的越来越近 那么在哪里 这个氢原子可以得到电子呢？ 它只能去找溴 但是溴也希望得到电子 因为它的电负性非常强 那么 氢在哪里可以找到一个电子 来替代这个它将要失去的电子呢？ 我们这里有一个双键 也许这些碳中的一个会失去电子 在未来的视频中 我们会更多地讲讲 哪一个碳会更容易失去电子 在反应的这个阶段 现在为了简便 我们假设 这里的这个碳给出一个电子 它的价电子都在哪里呢？ 让我们回顾一下 碳位于元素周期表的这个位置 在稳定状态下 它有6个质子和6个电子 其中2个在第一个电层中 另4个是它的价电子 你可以看到 它是在第4族对吧？1，2，3，4 我们目前可以忽略这些 你一般不会需要考虑这些 让我们先忽略这些 它有4个价电子 在一般你会遇到的题 你只需要像这样数出它的族序数 我们不需要太多地关注金属 和这些 目前为止 正如你所见 这是碳的4个价电子 它有1，2，3，4个价电子 它有2个电子在第一个电子层中 所以它实际有6个电子 但是你在这里只需要画出4个 我们在这里的意思是 溴会得到这个绿色的电子 前提是氢可以找到一个代替的电子 也许从这里的这个碳中 让我们把它画出来 这里这个电子 将会被氢得到 当那个电子被氢得到的时候 同时 这个电子 也会被溴得到 当然 发生反应的时候两个物质离得不会这么远 反应发生需要碰撞 从合适的角度 还有合适的能量 也许 氢非常靠近这里 在合适的时候 当这个电子 正好被溴吸引 这个具有部分正电荷 与这里这个电子互相吸引 这个电子来到这里 这并不经常发生 但是这是一个潜在的反应机制 但是全部的这些步骤都是在瞬间完成的 这个电子从这里 转移到氢 在相同的时刻 当氢的一个电子被溴吸引走 那么 这之后会发生什么呢？ 在这之后 这些物质都会变成什么样呢？ 溴会得到一个电子 所以它现在变成了溴离子 让我画出来 它还保有原来的7个价电子 1，2，3，4，5，6，7 现在它从氢那里得到一个电子 它可以从氢上击落一个电子 这就是它从氢上击落的那个电子 现在 这个物质 也就是1-戊烯 或者说戊-1-烯 会变成什么样子呢？让我画出来 我们有一个碳 有一个氢 还有一个氢 然后是一个碳 还有一个氢 然后链的余下的部分在这里 但是这个双键断了 这个碳失去了一个电子到氢那里 所以这里形成了这个键 在碳和氢之间 让我们画出这个键来 你在这里有一个电子 这个电子现在会和氢在一起 让我把这个电子画出来 现在我们有了一个橙色的氢 我尽量保持颜色不变 来更好地分辨它是从哪里来的 这样 我们就有了一个键连接着这个氢 而这个碳现在只有3个价电子 1，2，3 它还有两个电子在第一层电子层中 所以它现在一共有5个电子 但是它有6个质子 所以它现在显正价 这里的这个碳显正价 另一个考虑的方法是 它本来是完全中性的 但是它丢了一个电子 所以它现在带正价 所以在这一步反应之后 我们得到的产物是这个 当然 我们不能忘记 这里的这个溴是电中性的 它有7个价电子 使溴呈电中性 但是现在它有8个价电子 所以它现在带负电荷 因为它得到了一个电子 总的来说 总电量 在这里是0 所以我们的总电量不会变还会是0 我们现在有一个负的和一个正的 他们互相抵消 所以我们的总电量还是0 所以什么很有可能发生 在我们的下一步反应中呢？ 我们这里有一个带正电量的物质 也许溴会正好撞到了什么东西 然后放开了它并且抢走了它的电子 但是现在 它带负电 而它带正电 所以很有可能它们两个会互相吸引 也许会相撞 以一种恰当的方式 而如果他们发生了恰当的碰撞 也许它会击出一个电子 从溴离子中 从这个阴离子中 你也许会说 难道溴的负电性不比碳的强吗？ 也许的确是这样 但是它是富电子的 它不是普通的溴原子 它是溴原子外加一个电子 它已经吸引了一个电子 所以它是富电子的 在这种情况下 它带负电 它带正电 它可以给它一个电子 所以如果它们以合适的方式碰撞 这个电子 就会被这里这个碳击出 这个带正电的碳 只是为了给大家普及术语知识 我们在将来的视频中会更详细地讲解 叫做碳正离子 它是碳的正离子 也就是这个词的来源 总之 如果这个电子被这个碳击出 它将会形成一个键 记住 这是一个电子 原先与这个氢成键 正如你所想 它仍然会成键 与这个紫红色的电子 如果这个发生了 我们将要得到 下一步将会是 所以在这个分子的这一端 我们有一个碳 一个氢 一个氢 然后我们还有这个橙色的氢 从溴化氢那里得到的 另外我们在这里还有一个碳 它连着一个氢 之后余下的链在这里 CH2-CH2-CH3 现在 因为这个原子偷了一个电子 它与溴之间就会形成一个键 让我画下来 它将会偷走这个 形成一个键 它偷了这个电子 现在 这个电子会和这个碳在一起 我将它画在键的一端 这个键的另一端 将会 是这个溴上的紫色电子 现在这个溴丢了一个电子 所以它是电中性的 它现在有1，2，3，4，5，6， 7个价电子 碳现在也是电中性的 应为它得到了一个电子 它有1，2，3，4个电子 现在 所有人都满意了 在这个视频中 我们了解了一个机制 我们将在未来的视频中讨论 这个反应发生的几率有多大 还有反应的速率有多快 我们从溴化氢 和1-戊烯 或者说戊-1-烯开始 得到了这个东西 简单地通过推导电子的走向 还有通过考虑反应的情况 基于原子的电负性 和谁更有可能得或者失电子 让我们回顾一下 这个是什么呢？ 这个是 它有1，2，3，4，5个碳 所以它会以戊打头 它又是一个烷烃 没有双键 所以他是戊烷 在它的上边有一个基团 所以我们从靠近基团的这端开始标数 1，2 所以它是2-溴戊烷 以此 我们推导出了一个反应机制 让我们从溴化氢和1-戊烯 得到了2-溴戊烷