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反应机理

化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应

反应机理是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应，就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应，然后按照一定规律组合起来，从而达到阐述复杂反应的内在联系，以及总反应与基元反应内在联系之目的。机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成，键的断裂和生成，以及各步的相对速率大小等。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。

基本性质
根据机理所包含的基元反应的个数，反应机理分为：有限个或无限个基元反应构成的机理两类。
有限基元反应组成
对峙反应、平行反应和连续反应由有限个基元反应组成的，是常见的反应机理见的反应机理，它们是构成更复杂反应机理的基础模型。举例，如氧化亚氮在碘蒸气存在时的热分解反应：2N2O→2N2+O2。
其反应机理包含以下步骤：
其中，反应（1）是对峙反应，分别用k+和k-表不正向及逆向的反应速率常数。反应（1）、（2）和(3)组成连续反应。因此，这个反应同时具有对峙反应和连续反应的特征。
无限个基元反应组成
链反应属于由无限个基元反应组合而成，像链一样一个接一个传递下去的反应。
链反应有以下三步组成，以H2 + Cl2→2HCl 反应为例，即：
1、链的引发：链反应的开始，自由基在热的作用下分解产生自由基。
即：Cl2→ 2Cl·
2、链的传递:自由基与稳定分子发生作用形成产物，同时又生成新的自由基，反应如同链锁一样连续进行下去。
Cl· + H2→HCl + H·
H· + Cl2→HCl + Cl·
------------------
试验证明一个Cl·自由基往往能循环反应生成10~10个HCl分子。
3、链的终止：在链反应进行中，链的传递物在气相中相互碰撞发生重合或歧化形成稳定分子放出能量，也可在气相中或器壁上发生三体碰撞形成稳定分子，而放出的能量被器壁吸收，使链的传递终止。
2 Cl· + M → Cl2 + M
研究意义
反应机理应包括反应物到产物这一过程中所发生的所有事情，因此对反应机理的研究和学习就显得非常重要和有意义。
1、在有机合成方面：
利用对反应机理的掌握，可指导提高实验的选择性，从而获得较高的产率。例如，Williamson合成醚反应是很好的合成混合醚的方法。一般是利用醇钠和卤代烃为原料进行的，如合成甲基叔丁醚可以有下面两个选择：
当了解了Williamson合成醚反应属于亲核取代且与消除反应是竞争的反应后，可以通过原料的选择达到合成的目的；选择b，主要发生消除反应，得不到甲基叔丁醚。
2、通过反应机理寻找有机反应规律，提高学习效率：
掌握了反应机理就掌握了这类反应的本质。例如，对于烯烃的亲电加成反应，我们学习过马氏规则和反马氏规则，但是通过对反应机理的学习，可以将它们统一到加成后生成反应中间体——碳正离子的稳定性上；掌握了这一点，就不必再刻意记忆何时遵循马氏规则何时又反马氏规则，从而提高了学习有机化学的效率。
3、设计新的反应：
通过对化合物结构的学习和分析，可以了解该化合物所能发生的反应，围绕这相应反应的反应机理，可以设计该化合物所能发生的新反应，指导有机合成。
基本原则
在描述一个化学反应的反应机理时，首先要遵循的是：任何化合物的每一步反应都应该是在该条件下此类化合物的通用反应。一般地，确认一个合理的反应机理，要遵循以下原则：
1、反应机理既要简单，又要能解释全部实验事实。如果有几个机理都能说明全部实验事实，要选用其中最简单的一个。
2、提出的反应机理在能量要合理。
3、提出的反应机理在化学上是合理的。
4、机理中包含的基元反应应是单分子反应或双分子反应
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