
【化】 unimolecular elimination
odd; single
【醫】 azygos; mon-; mono-; uni-
element; member; molecule; numerator
【計】 molecusar
【化】 molecule
【醫】 molecule
eliminate; banish; put out; relieve of; remove; resolve; slake; wipe
【計】 blanking; edulcorate
【經】 wipe-out; wipes-out
單分子消除反應(Unimolecular Elimination, E1)詳解
定義
單分子消除反應(E1)是有機化學中一種重要的消除反應機理,指反應速率僅取決于底物(如鹵代烴)濃度,與堿的濃度無關的反應過程。其名稱中的“單分子”指反應決速步驟僅涉及一個分子發生共價鍵異裂。英文術語為Unimolecular Elimination,強調反應分子在過渡态中的獨立性。
反應機理
底物解離生成碳正離子:
底物(如叔鹵代烴)在溶劑作用下發生異裂,離去基團(如鹵素)脫離,形成碳正離子中間體。此步驟為決速步,反應速率僅與底物濃度相關。
$$
ce{R3C-X -> R3C+ + X-}
$$
堿奪取β-氫:
碳正離子相鄰碳(β-碳)上的氫被堿(如溶劑或外加堿)奪取,生成烯烴産物。此步驟速率較快,不影響整體動力學。
$$
ce{R3C+ + B- -> R2C=CR2 + HB}
$$
特點
實例
叔丁基溴在乙醇中加熱生成異丁烯的反應是典型E1機理:
$$
ce{(CH3)3CBr ->[Delta][C2H5OH] (CH3)2C=CH2 + HBr}
$$
反應中,叔丁基溴首先解離為叔丁基碳正離子,隨後乙醇作為堿奪取β-氫生成異丁烯。
參考文獻
單分子消除(E1反應)是有機化學中消除反應的一種機理,其核心特征在于反應速率僅與反應物濃度相關。以下從定義、機理、特點及影響因素等方面進行詳細解釋:
定義與基本概念
E1代表"單分子消除","E"指消除反應,"1"表示反應速率僅受一種分子濃度影響。該反應在動力學上屬于一級反應,速率方程為:
$$
text{速率} = k[text{反應物}]
$$
與雙分子消除(E2)不同,E1反應中堿的濃度不影響反應速率。
反應機理(分兩步進行)
關鍵特征
典型應用條件
常見于叔鹵代烴或能形成穩定碳正離子的底物(如苄基型、烯丙型),反應通常在弱堿(如H₂O、ROH)及質子性溶劑中進行。強堿體系下更傾向發生E2反應。
注:以上内容綜合自有機化學教材及權威文獻(參考、3、4、7)。若需完整反應實例或動力學數據,可查閱相關教材的消除反應章節。
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