SN1为单分子亲核取代反应;SN2为双分子亲核取代反应.SN1的过程分为两步:第一步,反应物发生键裂(电离),生成活性中间体正碳离子和离去基团;第二步,正碳离子迅速与试剂结合成为产物.总的反应速率只与反应物浓度成正比,而与试剂浓度无关.S N2为旧键断裂和新键形成同时发生的协同过程.反应速率与反应物浓度和试剂浓度都成正比.能生成相对稳定的正碳离子和离去基团的反应物容易发生SN1,中心碳原子空间阻碍小的反应物容易发生SN2 .
简单来说就是有手性的看手型,手性翻转就是SN2,发生外消旋就是SN1,其他就是看离去集团,容易离去的容易SN1,不容易离去的SN2,还有就是伯碳基本SN2叔碳基本SN1,溶剂影响,质子溶剂极性大的容易SN1,非质子溶剂极性小的容易SN2.
SN1 ,SN2 都是亲核取代,至于如何区分,可以从反应的特点来。SN1 ,反应速度至于反应物浓度有关,与亲核试剂,去OH- 浓度无关。产物基本上是外消旋体。不同烷基的卤烷历程的相对的速度是叔>仲>伯>甲基 。
SN2反应速度不仅与卤烷浓度有关,还与亲核试剂浓度有关。产物为内消旋体,各卤烷相对速率为CH3X>伯卤烷>仲卤烷>叔卤烷
一般叔卤代烃是SN1.伯卤代烃是SN2,仲卤代烃是SN1和SN2
sn1是单分子反应,整个反应过程中决定反应速度的步骤中只有反应物这一种分子参与。sn2是双分子反应,其步骤中与参与的两种反应物都有关。
两种历程:SN2与SN1
1.双分子历程(SN2)
对溴甲烷等这类水解反应,认为决定反应速率的一步是由两种分子参与的。反应过程可以描述如下:认为整个反应是一步完成的,亲核试剂是从反应物离去基团的背面向碳进攻。
这类反应进程中的能量变化可用反应进程一位能曲线表示。
由于在反应过程中,其决定反应速度的一步发生共价健变化的有两种分子,或者说有两种分子参与了过渡态的形成,因此,这类反应历程称为双分子亲核取代反应历程,简称为双分子历程,用SN2表示(SN代表亲核取代反应,Substitution,Nucleophilic,bimolecular,"2"代表双分子)。
从轨道理论来看,在SN2在反应的过渡态中,中心碳原子从原来的sp3杂化轨道变为sp2杂化轨道,三个C-H键排列在一平面上,互成1200:另外还有一个p轨道与OH-和Br部分键合。
如果OH-从溴的同侧进攻,则形成的过渡态C-OH和C-Br势必处在同一侧,它们之间斥力较大,内能高,不稳定,难生成。
因此,在反应中亲核试剂只能从背面进攻碳原子。
2.单分子历程(SN1)
溴代叔丁烷的水解分两步:
对于多步反应来说,生成最后产物的速率由速率最慢的一步来控制。叔丁基溴的水解反应中,C-Br键的离解需要较大的能量,反应速度比较慢,而生成的碳正离子只有高度的活泼性,它生成后立即与OH-作用,因为第一步反应所需活化能较大,是决定整个反应速率的步骤,所以整个反应速率仅与卤代烷的浓度有关。这类反应历程进行过程的能量变化可用位能曲线图表示。
SN1反应的特征是分步进行的单分子反应,并有活泼中间体碳正离子的生成。
卤代烷的亲核取代反应是一类重要反应。亲核取代历程可以用一卤代烷的水解为例来说明。
在研究水解速度与反应物浓度的关系时,发现有些卤代烷的水解仅与卤代烷的浓度有关。而另一些卤代烷的水解速度则与卤代烷和碱的浓度都有关系。
例如:(在碱性条件下水解)
υ=κ[CH3Br][OH-]
在动力学研究中,把反应速率式子里各浓度项的指数叫做级数,把所有浓度项指数的总和称为该反应的反应级数。对上述反应来说,反应速率相对于[CH3Br]和[OH-]分别是一级,而整个水解反应则是二级反应。
υ=κ[(CH3)3CBr]
反应速率只与卤代烷的浓度成正比,而与碱的浓度无关。反应速率对[(CH3)3CBr]是一级反应。对碱则是零级,整个水解反应是一级反应。从上述实验现象和大量的事实说明:卤代烷的亲核取代反应是按照不同的历程进行的。
Sn1:分子亲核取代反应,是亲核取代反应的一类