化学名词
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2023年2月22日发(作者：尼福达)亲核反应
有机反应的一类，电负性高的亲核基团向反应底物中的带正电的部分进攻而
芳环上亲核取代反应历程
使反应发生，这种反应为亲核反应。与之相对的为亲电反应。
即在相互作用的两个体系之间，由于一个体系对另一个体系的原子核的吸引所引起的化学反应。这
些反应属于离子反应。反应试剂在反应过程中，对与之相互作用的原子或体系给予或共享其电子对者，
称为亲核试剂。
由亲核试剂如HO、:NR3、CN、H2N、…等与有机分子相互作用而发生的取代反应，称为亲核取代
反应(SN)。在亲核取代反应中，亲核试剂Nu进攻被作用物中的饱和碳原子,取代此饱和碳原子上的一个
原子团L
芳环上亲核取代反应历程能量变化
。Nu供给碳原子一对电子,生成新的共价键，碳原子与L之间的共价键破裂，L带着一对电子离去：
Nu:+RL─→NuR+:L
式中R为烷基。Nu:和L:都带有孤电子对，它们可以是负离子或中性分子。
由亲核试剂HCN、H2O、丙二酸二乙酯等与世轭不饱和醛或酮进行的加成反应称亲核加成反应。例
如共轭不饱和酮与HCN加成，形成氰酮：
亲电反应electrophilicreaction
亲电反应指缺电子（对电子有亲和力）的试剂进攻另一化合物电子云密度较高（富电子）区域引起的反应。
亲电反应属于离子型反应（ionicreaction）的一种，是有机化学的基本反应之一。[1]
在相互作用的两个体系之间，由于一个体系对另一个体系的电子的吸引所引起的化学反应。这些反应属于离
子反应。反应试剂在反应过程中，从与之相互作用的原子或体系得到或共享电子对者，称为亲电试剂(E+)。
凡由亲电试剂如HNO3、H2SO4、Cl2、Br2等与有机分子相互作用而发生的取代反应，称为亲电取代反应
(SE)：
E++RX─→RE+X+
式中R为烷基。上述类型的正离子取代反应属于SE类型反应。例如，CH3:MgBr与溴反应时，溴分子的正
电荷部分（相当于上式中的E+）与带着一对电子的甲基反应：
CH3:|MgBr+Br+|:Br-─→CH3Br+MgBr2
亲电反应
在芳香族化合物亲电取代反应中，亲电试剂进攻芳香环，生成σ络合物,然后离去基团变成正离子离开，离去基团
在多数情况下为质子：
一般，第二步的速率比第一步高(k2》k1，k)。
由亲电试剂进攻所引起的加成反应称为亲电加成反应。在没有光照和自由基引发的条件下，烯烃与卤素的加
成反应是亲电加成反应，例如：
CH3CH匉CH2+Br2─→CH3CHBrCH2Br
反应在非极性溶剂中进行时,极性物质如极性容器壁,极性的溶质如氯化氢、水等都具有催化作用，使反应速
率加快。加成速率与烯烃的结构密切相关，双键连有给电子基团者加溴就快，连有吸电子基团者加溴就慢。
在大多数情况下，亲电加成反应是反式加成，加成中间体为溴桥正离子，反应是分步进行的：
亲电反应
编辑本段反应物
亲电反应
在亲电反应过程中，从与之相互作用的原子或体系得到或共享电子对的反应物，称为亲电试剂
（electrophiles?E）；与亲电试剂作用的反应物称为亲核试剂（nucleophile?Nu）。最常见的亲电试剂是卤代烃
（halohydrocarbon）和酰卤（acylhalide），亲电试剂是路易斯酸（Lewisacid），因而亲电试剂的亲电性与其酸
性有关，一般而言，酸性强的亲电试剂亲电性强，但二者没有定量关系，特例也有不少。
纽曼投影式
纽曼投影式是纽曼（Newman）于1995年提出来的。它像锯架投影式一样，是表示相邻两个原子连
接的原子或原子团之间的空间关系。画这种投影式是把分子的立体模型（如乙烷）放在眼前，从C－C单
键的延长线上去观察，用一个较大的圆圈（也可以不用圆圈）表示C－C单键上的碳原子，前后两个圆圈
实际上是重叠的，故纸面上只能画出一个来。圆圈前面的三个氢原子表示离眼睛较近碳原子上的三个氢
原子，圆圈上面的三个氢原子表示离眼睛较远碳原子的三个氢原子。前面和后面的三个C－H键之间的距
离都是相等的，角距为120°。这样所得乙烷的纽曼投影式如下：
（Ⅷ）为乙烷的球棒模型。由箭头指引的方向去观察得到纽曼投影式（Ⅸ）。（Ⅹ）为简化的纽曼投
影式，虚线表示后面碳原子上的C－H键。
分子轨道理论
1.分子轨道理论在化学键理论中的位置
分子轨道理论是现代共价键理论的
一个分支。其与现代共价键理论的重要区别在于，分子轨道理论认为原子轨道组合成分子轨道，电子在分子轨道中填充、运
动。而现代共价键理论则讨论原子轨道，认为电子在原子轨道中运动。
2.理论要点1)分子轨道由原子轨道线性组合而成分子
轨道的数目与参与组合的原子轨道数目相等。H2中的两个H
有两个1s，可组合成两个分子轨道。
两个s轨道只能只能“头对头”组合成σ分子轨道，MO和
*
MO,能量总和与原来AO（2个）总和相等，σ*的能量比AO
低，称为成键轨道，σ比AO高，称为反键轨道。成键
轨道在核间无节面，反键轨道有节面.当原子沿x轴接
近时，px与px头对头组合成σPx和σP*
x，同时py和py，pz和
pz分别肩并肩组合成π*py,πpy和π*pz,πpz分子轨道，π轨
道有通过两核连线的节面，σ轨道没有。
2)线性组合三原则a)对称性一致原则对核间连线呈相
同的对称性的轨道可组合，除上述讲的s-s,p-p之外，还
有:
若s和px沿y轴接近，对称不一致，不能组成分子轨道
b)能量相近原则H1s-1312kJ/mol
Na3s-496kJ/molCl3p-1251kJ/molO2p-1314kJ/mol
(以上数据按I1值估算）左面3个轨道能量相近，彼此
间均可组合,形成分子,Na3s比左面3个轨道能量高许多,不
能组合.(不形成共价键,只为离子键)c)最大重叠原理
在对称性一致、能量相近的基础上，原子轨道重叠越大，
越易形成分子轨道,或说共价键越强.3)分子轨道能级图
分子轨道的能量与组成它的原子轨道能量相关，能量由低
到高组成分子轨道能级图4)分子轨道中的电子排布分
子中的所有电子属于整个的分子，在分子轨道中依能量由
低到高的次序排布，同样遵循能量最低原理，保里原理和
洪特规则。3.同核双原子分子1)分子轨道能级图
3)分子磁学性质电子自旋产生磁场，分子中有不成对电子
时，各单电子平行自旋，磁场加强。这时物质呈顺磁性。表现在
外磁场中显磁性，在磁天平中增重。
若分子
中无成单电子时，电子自旋磁场抵消，物质显抗磁性(逆磁性或
反磁性),表现在于外磁场作用下出现诱导磁矩，与外磁场相排
斥,故使磁天平减重.实验表明,单质O2是顺磁性的.用分子轨
道理论解释，见O2的分子轨道图和分子轨道
式:
按路易斯理论,氧气分子电子构型为:用路
易斯理论，不能解释氧气分子无单电子.用现代价键理论也解释
不通,px-px成σ键,py-py成π键,单电子全部成对,形成共价键,无
单电子.分子轨道理论在解释O2的磁性上非常成功。N2是抗
磁性的.4.异核双原子分子
A图适用于O2,F2分子,B图适用于N2,B2,C2等分子.对于
N,B,C原子,2s和2p轨道间能量差小,相互间排斥作用大,形
成分子轨道后,σ2s和σ2Px之间的排斥也大,结果,出现B图中
σ2Px的能级反比π2Py,π2Pz的能级高的现象.2)电子在分子轨
道中的排布
电子
只填充在成键轨道中,能量比在原子轨道中低.这个能量差,
就是分子轨道理论中化学键的本质.可用键级表示分子中键
的个数:键级=(成键电子数-反键电子数)/2H2分子
中,键级=(2-0)/2=1,单键
由于填充满了一对成键轨道和反键轨道，故分子的能量与
原子单独存在时能量相等.故He2不存在，键级为零，He之
间无化学键。
He2＋的存在用价键理论不好解释，无两个单电子的成
对问题。但用分子轨道理论则认为有半键.这是分子轨道理
论较现代价键理论的成功之处。
非键
轨道:无对应的(能量相近,对称性匹配)的原子轨道,直接形成的
分子轨道.注意:非键轨道是分子轨道,不再属于提供的原子.
H的1s与F的1s,2s能量差大,不能形成有效分子轨道.所以F的
1s,2s仍保持原子轨道的能量,对HF的形成不起作用,称非键轨
道,分别为1σ和2σ.当H和F沿x轴接近时，H的1s和F
的2px对称性相同，能量相近(F的I1比H的I1大,故能量高),组成
一对分子轨道3σ和4σ(反键),而2py和2pz由于对称性不符合,
也形成非键轨道,即1π和2π.
双烯合成反应
双烯合成反应，也称为“狄尔斯（Diels）—阿德尔（Alder）反应”：共轭二烯烃和某些具有碳碳双键、三
键的不饱和化合物进行1，4-加成，生成环状化合物的反应称为双烯合成反应。获得1950年诺贝尔化学
奖。
（1）双烯体是以顺式构象进行反应的，反应条件为光照或加热。
（2）双烯体（共轭二烯）可是连状，也可是环状。如环戊二烯，环己二烯等。
（3）亲双烯体的双键碳原子上连有吸电子基团时，反应易进行。常见的亲双烯体有：
CH2=CH-CHOCH2=CH-COOHCH2=CH-COCH3CH2=CH-NO2
CH2=CH-CNCH2=CH-COOCH3CH2=CH-CH2Cl
（4）D-A反应的产量高，应用范围广是有机合成的重要方法之一，在理论上和生都占有重要的地位。
双烯合成反应既不是离子性反应，也不是自由基反应，而是不生成活性中间体且又一步完成的协同
反应。
当双烯体2号位有推电子基，亲双烯体上有拉电子基，产物以两取代基处在1，4位为主；
当双烯体1号位有推电子基，亲双烯体上有拉电子基，产物以两取代基处在邻位为主
脂环烃
alicyclichydrocarbon
具有脂肪族性质的环烃，分子中含有闭合的碳环，但不含苯环。
中文名称：
旋光性
英文名称：
opticalrotation;opticalactivity
定义：
当光通过含有某物质的溶液时，使经过此物质的偏振光平面发生旋转的现象。可通过存在镜像形式的物
质显示出来，这是由于物质内存在不对称碳原子或整个分子不对称的结果。由于这种不对称性，物质对
偏振光平面有不同的折射率，因此表现出向左或向右的旋光性。利用旋光性可以对物质(如某些糖类)进行
定性或定量分析。
离去基团leavinggroup
离去基团（或称离去基）在化学反应中从一较大分子中脱离的原子或官能团，是亲核取代反应与消除反应中
应用的术语。
在亲核取代反应中，被亲核试剂进攻的反应物称为底物(substrate)，而从底物分子中带着一对电子断裂出去
的原子或原子团称为离去基团，常用L表示。
一般讲，底物是提供碳原子与之形成新键的反应物，而离去基团往往是负离子或中性分子。
常见的离去基团有：X-，-OCOR，-OTs，-ONO2，-OH，…。
易接受电子、承受负电荷能力强的基团是好的离去基团。
章节选择：第四章原子结构和元素周期表>1/2/3
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三、波函数(原子轨道)和电子云的图形Ψn,l,m(r,Q,g)=Rn,l(r)·Yl,m(Q,g)<
波向波函数>只与n,l有关Rn,l(r)：是r的函数，只随电子与核的距离r而变化，与Q，g无关。
Yl,m(Q,g)：是方位解的函数，只随角度Q,g变化，与l,m有关。(一)原子轨道角度分布图
几点说明：1、角度分布函数只与l,m
有关，若原子轨道的l,m相同，它们的角度分布图就完全相同，如1s,2s,3s的角度分布图相同。2、同一亚层中原
子轨道角度分布图相同，但伸展方向不同(m不同)，如P轨道三个伸展方向，d：5个伸展方向。3、图中正员号：
计称结果，对成键及键的强弱很有意义4、Y与r无关，所以不代表电子离核远近的数值。(二)概率密度和电
子云1、物理意义：表示在空间某处(r,Q,g)电子出现的概率密度。即单位体积中电子出现的概率。2、电子云：
(electroncloud)用小黑点分布的疏密程度来表示电子在核外空间各处出现的概率密度的相对大小，是|Ψ|形象化
表示。(概率=概率密度×dv)|Ψ|2较大----黑点密度大|Ψ|2较小的地方----黑点的密度就小概率密度分
布的几种方法：(三)电子云的角度分布图
Ψ2n,l,m(R,Q,g)=R2n,l(r)·Y2l,m(Q,g)它表示电子在空间不同角度出现的概率密度的大小，从角度的侧面反映了电
子概率密度分布的方向性。1、图形要“瘦些”(∵|Y|<1∴|Y|2<|Y|)2、无正员号，均为正值。