UKChO有机机理不会?从亲核取代反应带你学SN1反应!附UKChO近年考试真题免费领取!

暑假的脚步越来越近，放松休息之余，申请er们又开始奔波在各大竞赛中。暑假期间是大家准备理科类竞赛的最佳时机，对于想要申请化学生物相关专业的同学而言，UKChO英国化学奥林匹克竞赛则是大家的不二之选。

在之前的推文中，TD 理科竞赛教师——杨行老师，针对UKChO竞赛中的重难点考察知识，给大家带来了《UKChO有机机理不会？从亲核取代反应带你学第一篇：SN2反应！》，今天则是本系列的第二篇分享，快跟小编一起来看看吧~

（一）复习亲核取代反应，从SN2到SN1

本系列文第一篇已经讲解了亲核取代反应的一般原理，并详细讲解了SN2反应的基本原理。我们在本文复习一下亲核取代反应的一般原理并重点学习SN1反应

1.亲核取代一般原理

亲核取代（Nucleophilic substitution，SN)是有机反应当中最基础最重要的反应机理类型之一。也是UKChO考试中有机题目一定会涉及的机理。其中电子密度高的物质称为亲核试剂，取代另一个缺电子分子（称为亲电子试剂）内的官能团。最一般的反应形式如下：

来自亲核试剂的电子对攻击底物R−LG并与其结合。同时，离去集团LG带着电子对离开。本例中的主要产物是R−Nuc。亲核试剂可以是电中性的或带负电的，而底物通常是中性的或带正电的。

2.SN2和SN1反应

tertiary三级碳倾向于发生SN1反应，越靠近primary一级碳就越倾向于发生SN2反应。那为什么会出现这种区别呢，这两种不同又是怎么表现出来的呢？请看下文

（二）单分子亲核取代反应SN1

1.单分子亲核取代SN1机理

单分子亲核取代SN1反应中S代表substitution取代反应，N代表nucleophilic亲核机理，1表示限速步骤（通常是第一步）是单分子的，也就是只有底物浓度影响反应速率，也称之为一级反应。

与SN2机制不同，该反应不太依赖于亲核试剂的强度，速率也不依赖亲核试剂的浓度，只取决于底料浓度。这是因为在SN1机理的第一步中，形成平面碳正离子是慢速步骤，也就是速率决定步骤。

最终会形成外消旋混合物，其原因就在于第一步离去集团自行离去形成了碳正离子，而碳正离子是平面构型。后续亲核试剂在进攻的时候也就不同于SN2反应的背侧进攻，而是从平面的两侧均等概率进攻。

2.神奇的碳正离子carbocation（进阶学员选读）

碳正离子示意图如下：

碳正离子是任何含有偶数电子的阳离子，其中大部分正电荷位于碳原子上。碳正离子的定义无论是历史还是现实都是一个难缠的问题，所以聪明的学员仅需要从图像的角度来把握即可，也就是中心碳原子表现sp2杂化如下图。

起码我们可以这样解释，一个带有正电荷的碳原子，该碳原子被六个价电子包围，而不是填充碳价层所需的通常八电子。因此，碳正离子通常具有反应性，因为它电子不够，它就试图填满把电子并重新获得电中性。根据VSEPR规则，三配位碳正离子通常是平面三角型，具有纯p特征空轨道作为其最低未占据分子轨道（LUMO）并且C-H/C-C键由sp2轨道形成。