化學(xué)專業(yè)必懂的20個(gè)有機(jī)反應(yīng)機(jī)理

這是一個(gè)很經(jīng)典的問(wèn)題，對(duì)于化學(xué)（尤其是有機(jī)化學(xué)）專業(yè)的本科生和研究生來(lái)說(shuō)，掌握以下20個(gè)有機(jī)反應(yīng)機(jī)理非常重要。以下按常見(jiàn)和基礎(chǔ)程度整理：

---

## 1. **親核取代反應(yīng)（SN1 與 SN2）**
- **SN2反應(yīng)**：?jiǎn)尾剑^(guò)渡態(tài)，反向進(jìn)攻，立體專一性（反轉(zhuǎn)）。
- **SN1反應(yīng)**：兩步，先形成碳正離子，混合產(chǎn)物（立體化學(xué)消旋）。

## 2. **消除反應(yīng)（E1 與 E2）**
- **E2反應(yīng)**：?jiǎn)尾较蠓词焦裁妫Ｒ?jiàn)Zaitsev規(guī)則。
- **E1反應(yīng)**：兩步，先形成碳正離子，與SN1類似。

## 3. **親電加成反應(yīng)（烯烴/炔烴加成鹵素、酸、鹵化氫）**
- 馬爾可尼科夫規(guī)則，可能形成中間體碳正離子。

## 4. **自由基取代與加成反應(yīng)**
- 例如烷烴取代鹵化（氯化、溴化）、烯烴的自由基加成（如HBr加成過(guò)氧化物條件下反馬爾可尼科夫）。

## 5. **羰基化合物的親核加成反應(yīng)**
- 例如醛、酮與氫氰酸、亞硫酸氫鈉、腈、Grignard、質(zhì)子加成、水、醇（成縮醛/縮酮）。

## 6. **羧酸衍生物的親核取代反應(yīng)**
- 酰鹵、酯、酰胺、酸酐等的親核取代，涉及四面體中間體。

## 7. **芳香親電取代反應(yīng)（SEAr）**
- 如硝化、鹵化、磺化、烷基化、酰基化等。
- 規(guī)律：定位效應(yīng)、活化與鈍化。

## 8. **芳香親核取代反應(yīng)（SNAr）**
- 通過(guò)中間的苯胺負(fù)離子（Meisenheimer）絡(luò)合體。

## 9. **α-鹵代與消除（如鹵仿反應(yīng)）**
- 常在羰基化合物的α-位引起鹵代，進(jìn)而消除或斷裂。

## 10. **Aldol 反應(yīng)與Aldol縮合**
- 通過(guò)羰基化合物的 enolate 進(jìn)攻另一個(gè)羰基。

## 11. **Claisen酯縮合反應(yīng)**
- 與Aldol類似，但底物為酯，生成1,3-二羰基化合物。

## 12. **Michael加成（共軛加成）**
- 羰基對(duì)α，β-不飽和羰基的1,4-加成。

## 13. **Diels–Alder反應(yīng)**
- 共軛二烯與烯烴的[4+2]環(huán)加成反應(yīng)。

## 14. **重氮化與偶合反應(yīng)**
- 芳香胺生成重氮鹽后與芳香化合物偶聯(lián)，例如合成偶氮染料。

## 15. **Wittig反應(yīng)（合成烯烴/烷烴）**
- 磷葉立德與羰基化合物反應(yīng)生成烯烴。

## 16. **還原反應(yīng)（如Clemmensen, Wolff-Kishner, LiAlH4, NaBH4等）**
- 針對(duì)羰基、酯等基團(tuán)的還原機(jī)理要掌握。

## 17. **氧化反應(yīng)（如酮、醇的PCC、CrO3、KMnO4、Jone’s等氧化）**
- 不同氧化劑對(duì)羥基、烯烴等基團(tuán)的氧化情形。

## 18. **Friedel–Crafts反應(yīng)（烷基化/酰基化）**
- 芳香親電取代中的特殊方式，涉及強(qiáng)Lewis酸。

## 19. **分子間與分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)機(jī)理（如Dieckmann、Robinson環(huán)化、Favorskii重排）**
- 各種分子間、分子內(nèi)環(huán)化的經(jīng)典機(jī)理。

## 20. **重排反應(yīng)機(jī)理（如Pinacol重排、Beckmann重排、Hofmann重排、Wagner-Meerwein重排）**
- 各種重排實(shí)例，理解其中遷移機(jī)理。

---

# 總結(jié)表（名稱+一句話機(jī)理概述）

| 編號(hào) | 反應(yīng)名稱              | 主要機(jī)理特征                    |
|-----|----------------------|------------------------------|
| 1   | SN1                  | 碳正離子機(jī)理，兩步反應(yīng)              |
| 2   | SN2                  | 單步背面進(jìn)攻，過(guò)渡態(tài)                |
| 3   | E1                   | 先形成碳正離子再消除                |
| 4   | E2                   | 單步消除，要求β-H反式共面            |
| 5   | 烯烴親電加成         | 馬爾可尼科夫規(guī)則，碳正離子中間體       |
| 6   | 自由基鹵代/加成       | 游離基鏈?zhǔn)綑C(jī)理                    |
| 7   | 羰基親核加成          | 四面體中間體形成，加入親核物            |
| 8   | 羧酸衍生物親核取代    | 四面體中間體，后離去基團(tuán)離去           |
| 9   | SEAr                 | 芳環(huán)活化、取代，σ-絡(luò)合體              |
| 10  | SNAr                 | Meisenheimer絡(luò)合體                  |
| 11  | Aldol反應(yīng)            | Enolate或Enol進(jìn)攻羰基              |
| 12  | Claisen縮合          | 類似Aldol，但為酯底物                |
| 13  | Michael加成           | 共軛加成，親核加到1,4位              |
| 14  | Diels–Alder反應(yīng)      | [4+2]環(huán)加成                        |
| 15  | 重氮化/偶合           | 芳香胺成重氮鹽后與芳烴偶合             |
| 16  | Wittig反應(yīng)           | 磷葉立德與醛酮生成烯烴              |
| 17  | 還原反應(yīng)              | 親核加氫/轉(zhuǎn)移氫還原羰基               |
| 18  | 氧化反應(yīng)              | 各種方式氧化醇/烯烴/芳烴等            |
| 19  | Friedel–Crafts反應(yīng)   | Lewis酸激活親電體，芳烴取代            |
| 20  | 重排反應(yīng)              | 官能團(tuán)遷移，生成新骨架                |

---

以上20個(gè)反應(yīng)機(jī)理是有機(jī)化學(xué)教學(xué)/研究經(jīng)典核心內(nèi)容，打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有利于學(xué)習(xí)更復(fù)雜的合成和機(jī)理推斷。如果需要具體某一類反應(yīng)的機(jī)理過(guò)程詳細(xì)圖解，可補(bǔ)充說(shuō)明！