化學 U1親電加成難點解析

化學 U1有機模塊中，Electrophilic Addition親(qin) 電加成的機理部分屬於(yu) 相對複雜的考點之一，也常以大題形式出現，分值一般在6分左右。尤其涉及機理書(shu) 寫(xie) 部分，Full Curly Arrow(完整彎箭頭)、Lone Pair(孤立電子對)等細節和 Major Product(主要產(chan) 物)與(yu) Minor Product(次要產(chan) 物)的判定以及原因解釋都需要考生從(cong) 原理上理解後才能真正把握邏輯，本篇將由理綜教研部老師為(wei) 大家結合真題與(yu) 規範作答講解這一關(guan) 鍵考點的攻分法則。

模塊原理

規範梳理

『機理書(shu) 寫(xie) 』

一：背景知識(以 HBr與(yu) 的加成反應為(wei) 例)

1. 由於(yu) Br的電負性 (Electronegativity)強於(yu) H，HBr分子有極性 (Polar)屬性。因此 H的電子密度更向 Br偏移，使得 Br會(hui) 帶微量負電 (Slightly Negative)，H帶微量正電 (Slightly Positive)。此時H被稱為(wei) 正偶極，即Hδ+，Br被稱為(wei) 負偶極，即Brδ-。

2. 在碳碳雙鍵中，存在一個(ge) Sigma Bond和一個(ge) Pi Bond。兩(liang) 對電子成鍵電子密度高，也就更容易吸引缺電子的正偶極。在此反應中，Hδ+就會(hui) 被吸引。

二：書(shu) 寫(xie) 步驟

Step 1：在第一步反應中，碳碳雙鍵被親(qin) 電體(ti) 破壞 (Electrophile)，在該例子中即為(wei) HBr。Pi Bond中的一對電子轉移到 Hδ+中，同時，HBr分子發生異裂 (Heterolytic Fission)，原本的成鍵電子全部轉移到了電負性更強的 Brδ-中。在這步反應中異裂後的 Hδ+與(yu) 碳碳雙鍵中的一個(ge) C連接，並且形成兩(liang) 個(ge) 離子：一個(ge) 帶正電的 Carbocation以及一個(ge) 帶負電的 Bromide ion。

來源：理綜教研部化學 U1教材截圖

Step 2：這一步驟即為(wei) 第一步反應生成的陰陽離子結合，即碳正離子和溴離子之間的連接。

來源：理綜教研部化學 U1教材截圖

三：書(shu) 寫(xie) 規範

1. 完整彎箭頭與(yu) 指向

完整彎箭頭 (Full Curly Arrow)表示一對電子的轉移，需與(yu) Topic 4中 Free Radical Substitution自由基取代的第一步鹵素分子的均裂方程式 (如下圖)進行區分。在 Free Radical中的均裂箭頭表示成鍵電子對中單個(ge) 電子的移動方向，因而使用的是半彎曲箭頭 (Half Curly Arrow)。

來源：理綜教研部化學 U1教材截圖

Step 1中箭頭方向必須由鍵 (由電子構成)指向原子，而 Step 2中箭頭方向必須從(cong) 孤對電子對指向原子，即符合“由電子指向原子”的規範。‍

2. 電荷符號與(yu) 偶極標注

由於(yu) 反應方程式中並列反應物或生成物時同樣也存在“+”，電荷符號需套上圓圈加以區分。偶極需注意在 Step 1中正確匹配，即親(qin) 電體(ti) 中電負性高標δ-，此處為(wei) Br，電負性低標δ+，此處為(wei) H。部分考生在學完新課之後並沒有特別關(guan) 注書(shu) 寫(xie) 規範，從(cong) 而導致失分。

3. 孤立電子對

由於(yu) Step 1中，電負性高的 Br得到了原本 HBr共享的電子對，則該陰離子中形成的孤立電子對需在機理中體(ti) 現出來。

本題要求寫(xie) 出 Hydrogen Bromide (HBr)與(yu) Propene ()的反應中主要產(chan) 物的反應機理方程式，即生成 2-Bromopropane的反應式。(主要產(chan) 物的判斷將在下文解釋)

來源：理綜教研部模擬作答過程圖

錯誤原因分析：

1. 第一步中的箭頭指向並未由鍵指向原子，第二步中並未由孤對電子對指向原子。

2. 正負電荷符號並未寫(xie) 在圓圈之內(nei) 。

正確書(shu) 寫(xie) 模版如下圖，理綜教研部溫馨提示完成後務必檢查機理是否滿足評分要求中的三大書(shu) 寫(xie) 規範。

來源：理綜教研部規範作答示意圖

『產(chan) 物判定』

在親(qin) 電加成中，若烯烴與(yu) 親(qin) 電體(ti) 均不對稱(Asymmetrical)，那麽(me) 加成反應的產(chan) 物則不止一種。其中，穩定性較高的產(chan) 物則會(hui) 存在較高的產(chan) 量，為(wei) 主要產(chan) 物 (Major Product)，穩定性較低的則為(wei) 次要產(chan) 物 (Minor Product)。：

1. 穩定性以碳正離子作為(wei) 參考依據

2. 以與(yu) 碳正離子直接相連的烷基 (Alkyl Group)數量判定其穩定性，即與(yu) 碳正離子中帶電荷 C上所連接的碳氫基團個(ge) 數越多，穩定性越高，為(wei) 主要產(chan) 物。

3. 三種碳正離子分別為(wei) Primary Carbocation、Secondary Carbocation和 Tertiary Carbocation，依次連有 1、2、3個(ge) 烷基，因而穩定性逐級遞增。

來源：理綜教研部化學 U1內(nei) 部講義(yi) 截圖

以集訓練習(xi) 中的一題為(wei) 例，進一步說明主要產(chan) 物的判定：

來源：理綜教研部化學 U1專(zhuan) 題練習(xi) 冊(ce) 截圖

審題：

1. 反應物為(wei) Propene ()和 Hydrogen Chloride (HCl)——屬於(yu) ElectrophilicAddition。

2. Mainly (主要的)——考察主要產(chan) 物的判斷。

做題思路：

1. 寫(xie) 出 Propene的分子式，即。因為(wei) 該分子與(yu) HCl均為(wei) 不對稱分子，則最終加成產(chan) 物不止一種。

2. 寫(xie) 出可能產(chan) 生的兩(liang) 類碳正離子。

來源：理綜教研部化學 U1內(nei) 部講義(yi) 截圖

3. 判斷碳正離子類型：①中碳正離子帶電荷的 C上僅(jin) 連接一個(ge) 烷基 Alkyl Group，則屬Primary Carbocation；②中碳正離子中帶電荷的 C上連有兩(liang) 個(ge) Alkyl Group，則屬Secondary Carbocation。

4. 根據 Carbocation穩定性判斷主要產(chan) 物 (主要產(chan) 物由穩定性高的Carbocation形成)。由於(yu) Secondary Carbocation穩定性高於(yu) Primary Carbocation，因而主要產(chan) 物由 Secondary Carbocation產(chan) 生，即 ②。

5. 得出主要產(chan) 物的名稱，由於(yu) 主鏈共為(wei) 三個(ge) C，且飽和，因此命名中後半部分為(wei) Propane。Cl連接在 2號 C上，則支鏈命名為(wei) 2-Chloro，可得完整名稱2-Chloropropane，因此選擇 B項。