基于“结构决定性质”原则的亲核性与碱性关系新解

发布时间：2021-10-14 15:04

　　针对亲核试剂亲核性和碱性的关系,从"结构决定性质"的原则出发解释了二者的一致性,结合软硬酸碱理论和空间因素解释了二者的不一致性。 

【文章来源】：大学化学. 2020,35(07)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

亲核性与碱性结构基础相同，作用目标不同

然而，亲核性和碱性的作用目标是不同的[5]，这就决定了二者受到底物结构影响，其变化规律可以是不一致的。如图1所示，亲核性是孤对电子对中心碳原子进攻的性质，而碱性是对质子进攻的性质。在软硬酸碱理论中[6–8]，质子体积小、正电荷密度高，是硬酸；中心碳原子体积较大、正电荷密度低，是软酸。按照“硬亲硬、软亲软”的原则，为匹配被进攻原子的软硬性质，亲核试剂的进攻原子越硬越有利于结合质子，体现碱性；越软越有利于进攻中心碳原子，体现亲核性。因此，如图2所示，同主族元素的原子，从上到下，随着原子半径增大，原子核对外层电子的束缚减弱，电子云密度降低而形变能力升高，可极化性增强，硬度降低，亲核性增强，碱性下降[7]。在反应(1)–(3)中，软酸CH3+相比于硬酸H+更亲和于可极化性更高的原子[8]。另外，同样因为作用目标的不同，空间因素也是影响亲核性和碱性体现的一个重要因素。氢原子周围取代少，空间位阻小；中心碳原子有三个取代基团会影响亲核试剂的进攻，空间位阻较大。因此亲核试剂体现亲核性，进攻中心碳原子时，就会受到更大的空间位阻的影响。例如，烷氧基碳负离子的亲核性顺序是CH3O->C2H5O->(CH3)2CHO->(CH3)3CO-，就是因为氧原子受所连接的取代基团空间位阻的影响，亲核性逐渐下降。

【参考文献】：
期刊论文
[1]有机反应中的亲核性和碱性[J]. 吕萍,王彦广.  大学化学. 2014(01)
[2]试论亲核性与碱性的关系[J]. 吴有刚.  六盘水师范高等专科学校学报. 2001(01)
[3]软硬酸碱原理在有机化学亲核取代反应中的应用[J]. 郑平.  培训与研究(湖北教育学院学报). 1999(05)



本文编号：3436398