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三、共价键的断裂方式与有机反应分类
有机化合物在进行化学反应的过程中,会发生共价键的断裂。按照共价键断裂的方式,有机反应可分为自由基反应(free radical reaction)、离子型反应(ionic reaction)和协同反应(synergistic reaction)。
(一)均裂与自由基反应
共价键断裂时,两成键原子共用的一对电子平均分配,每个原子各拿走一个,例如:
这种断裂方式称为均裂(homolysis),均裂所形成的带有成单电子的原子或基团,称为自由基(free radical),它是电中性的不稳定中间体。这种通过共价键均裂生成中间体自由基而进行的反应,称为自由基反应。这类反应一般在光照、高温或自由基引发剂的存在下进行。
(二)异裂与离子型反应
共价键断裂时,两成键原子共用的一对电子由其中一个原子所独占,则会形成两个带电荷的离子,例如:
这种断裂方式称为异裂(heterolysis),生成的正离子和负离子,都是不稳定的活性中间体。这种通过共价键异裂生成中间体离子而进行的反应,称为离子型反应。离子型反应一般在酸、碱或极性物质的催化下进行。
(三)协同反应
旧键的断裂和新键的形成同时发生,没有自由基或离子等活性中间体产生,反应一步完成,这类反应称为协同反应。协同反应通常经由一个环状过渡态(cyclic transition state)进行,如双烯合成反应就是经过一个六元环过渡态而一步完成的: