取代反應是一種化學反應,其中有機化合物的一個組分,碳和其他元素的分子,被第二個反應物的官能團取代或取代。官能團,有機化合物的反應子集,取代氫或其他活性較低的官能團。取代反應可增加烷烴、直鏈烴和其他化合物的官能團...
取代反應是一種化學反應,其中有機化合物的一個組分,碳和其他元素的分子,被第二個反應物的官能團取代或取代。官能團,有機化合物的反應子集,取代氫或其他活性較低的官能團。取代反應可增加烷烴、直鏈烴和其他化合物的官能團或反應性。

烷烴的取代反應與鹵素,如氯或溴,產生鹵代烴-也稱為鹵代烴。烷烴是最簡單的碳氫化合物,由直鏈,由氫原子包圍的碳-碳共價鍵的不同長度鏈。碳原子之間的共價鍵共享最外層的電子以形成穩定的結構。有機化學家在碳主鏈上的所需點上替換官能團,以構建新的分子,用作最終產品或制劑的前體烷烴與鹵素(包括氯、氟或溴)的取代反應生成鹵代烴,也稱為烷基鹵化物。鹵代烴可繼續改性以形成多取代化合物。常見的例子包括以前用作制冷劑流體的氯氟烴(CFC)。如果所添加的基團是堿性溶液或水中反應產生的羥基(-OH-),則醇或鹵代醇將形式碳-鹵素鍵比碳-碳鍵的共價鍵更強。鹵化物將電子對拉向自身,使中心碳稍為正。在這種情況下,取代被稱為親核取代,即親核、親核、帶負電荷的氫氧化物基團或額外的鹵化物原子從第一個鹵化物原子的對側接近鹵代烷。靠近基團上的負電荷避免了現有鹵化物原子上的負電荷。碳通常在四面體中與其他四個原子結合,一個三角形的金字塔形狀。如果被兩個不同的基團取代,分子就有可能變成左右手。第二個親核分子從一個方向靠近,使產物具有相同的三維構型。第二個親核分子使四面體在與中心碳,就像一把傘,在風中翻過來。這是一個SN2取代反應:在一個雙分子反應中親核分子取代。在SN1取代反應中,鹵化物控制電子對短暫的片刻。現在高度正電荷的中心碳原子試圖盡可能地分離其鍵,形成平面三角形而不是四面體。第二個親核分子可能從兩側接近碳,形成外消旋產物混合物,相同濃度的左右兩側的化合物SN1和SN2反應相互競爭;SN2反應更為常見。親核試劑的強度、置換基團的強度以及溶劑支持帶電物種的能力是決定反應機理的一些因素。反應條件,尤其是溫度,會影響結果。