SN1反应—基础有机化学习题详解8
SN1反应机理
SN1反应特征
1. 正碳离子不可能在碱性条件下存在，因此只有酸性条件下反应才有可能按SN1机理进行。
2. 酸性条件下反应通常按SN1机理进行，但在以下几种情况下，酸性条件下的亲核取代反应也可按SN2机理进行：
（1） 底物的亲电中心为伯碳原子，CH3－X。
（2） 亲核试剂亲核性强。
（3） 反应在强酸介质中进行。
3. 酸性条件下叔卤代烃或磺酸酯有利于SN1反应。
4. SN1反应的立体化学：外消旋化。由于亲核试剂可以从正反两面随机进攻碳正离子，因此SN1反应得到的是消旋产物。
参考教材《基础有机化学》，邢其毅、裴伟伟、徐瑞秋、裴坚，北京大学出版社，第4版，上册
习题6.20
写出(R)-α-甲基苄溴在NaOH水溶液中水解的反应机理，丙画出相应的反应势能变化示意图。
PS：本人认为该反应是按照SN2反应机理来进行的，但课本中说是SN1，本人认为这是一个错误。
正碳离子（强酸性）不可能在碱性条件下存在，因此只有酸性条件下反应才有可能按SN1机理进行。该反应条件是NaOH水溶液，因此不可能是SN1机理。
先画出该反应的机理（这里我们主要讲一下反应势能图绘制方法）：
反应势能图绘制方法：（1）确定反应机理、机理的步骤数和决速步。（2）如步骤数为n，则反应中间体数为n-1，反应过渡态数量为n。（3）决速步的能垒最高，中间体的能量要略低于过渡态。
习题6.21
以(R)-2-氯丁烷为底物，在水中进行溶剂解反应得到产物2-丁醇。用图示的方法阐明各在反应那个阶段可得到：（i）构型翻转的产物；（ii）构型翻转的产物多于构型保持的产物；（iii）消旋产物。
在水中进行溶剂解反应，水既是溶剂又是亲核试剂，反应按离子对机理进行。
在此反应中，由反应物(R)-2-氯丁烷转变为碳正离子中间体需经历下面过程：
在紧密离子对阶段反应，由于Cl-的阻挡，水只能从背面进攻碳正离子，因此得到的是构型翻转的产物。
在溶剂分离子对阶段反应，大部分水仍然只能从背面进攻攻碳正离子，但由于Cl-与碳正已有一定间隔，少数水分子可以从正面进攻，得到构型保持的产物。
在自由离子反应阶段反应，水分子同时从正反面进攻碳正离子，因此得到的是消旋产物。
综上所述，该反应整体上所得构型翻转的产物要多于构型保持的产物。这就是离子机理的主要立体化学特征。
习题6.22
下列各组中，哪一种化合物更容易进行SN1反应？
判断依据：卤素离去之后形成的碳正离子越稳定，越容易进行SN1反应（反应能垒低）。