有机反应机理的书写艺术.docx

译者的话 有机反应的机理是有机化学的核心，学习有机化学的过程也是一个不断认识和探索反应机理的过程。学好反应机理不仅能够摆脱死记硬背的学习方法，而且能够提升对有机化学的理解和把握。国内目前的有机教材大都是依照官能团编排的，对于初学者，尤其是仍在高中阶段的化学竞赛学习者来说很容易陷入死记硬背的误区，忽略贯穿有机化学的反应机理。化学竞赛的试题越来越注重对于有机反应机理的考查，而国内的参考书中缺少介绍反应机理的教材，所以我们翻译了这本《The Art of Writing Reasonable Organic Reaction Mechanisms》， 供广大学弟学妹们作为学习反应机理的参考书。 本书一共七章，由我们七个人的小组分工完成： 序言：14 届毕业生 孙晗力 北京大学化学与分子工程学院第一章：14 届毕业生 赵克纬 清华大学化学系化生基科班第二章：13 届毕业生 许若凡 北京大学化学与分子工程学院第三章：13 届毕业生 葛洪鑫 北京大学化学与分子工程学院第四章：13 届毕业生 屈沛 北京大学化学与分子工程学院第五章：13 届毕业生 肖恩达 浙江大学化学系 第六章：13 届毕业生 刘浩源 北京大学化学与分子工程学院第七章：13 届毕业生 肖恩达 浙江大学化学系 后序：14 届毕业生 孙晗力 北京大学化学与分子工程学院 需要说明的是，由于翻译工作是小组成员分工完成的，所以翻译出来的文章语言风格和版式会有所不同，望大家见谅。另外，一些图和习题中保留了英文的原文，我们认为这对于高中基础的学生来说不难理解，而且也有助于大家学习英文。 国内的教材很多都缺少对于化学前沿和化学发展历史的描述，更新较慢，与国外教材的风格差别很大。我们希望有能力，对化学有兴趣的同学多开拓视野，有时间之后去读一读国外的一些教材。同时，也希望各届的竞赛毕业生们多多为学弟学妹们提供学习的资料、素材， 促进化学竞赛更好地发展，毕竟学校能提供的帮助是有限的。 为尽量给大家留出看这本书的时间，翻译工作从 2014 年 1 月开始，于 2014 年 3 月便结 束，历时两个月，有一些仓促，加上水平有限，译本中可能会有一些错误，欢迎大家发现后 能够及时发邮件通知我们，我们将进行修改，尽力完善这份译本。感谢小组各 个成员的通力合作，特别鸣谢北京大学化学与分子工程学院吉林省王战同学帮助我们进行审稿工作，祝愿学弟学妹们在学习化学竞赛的路上有更多的收获！ Art 翻译小组 2014 年 3 月 基础知识 有机化合物的结构与稳定性 如果科学是描述宇宙的语言，那么路易斯结构式——表示有机化合物的点、线和字母— —则是有机化学的词语，有机反应机理即是用这些词语编成的故事。就像任何一种语言一样， 为了与他人交流，学会正确使用有机化学的词语是十分必要的。有机化学的语言规则有时看起来反复无常又主观随意；比如，你可能觉得很难理解为什么 RCO2Ph 是带有一个端位氧原子的结构的缩写，然而 RSO2Ph 是带有两个端位氧原子的结构的缩写，或者为什么用?而不是?来表示共振。但在这一点上，有机化学与同样有硬性规定的英文、法文或中文是没有区别的。（你想过为什么说我、你、我们行走用 walk，而他或她用 walk 么?）此外，如果你想让你所讲的反应机理，像讲英语、法语和汉语一样被别人听懂（比如写出机理），那么你必须掌握正确的有机化学语法和句法，无论它们多么乏味与随意。作为介绍性的内容，本章的第一部分目的在于使你重新熟悉“说”有机化学时的一些规则和惯例。可能大部分内容在你以前的有机化学课中已经学习过，但它们是值得重申的。 书写结构的惯例；Grossman 规则 当画有机化合物的结构时，连接在碳原子上的氢原子总被忽略（不过，连接在杂原子上 的氢原子总被画出来）。不要忘记它们的存在，这一点极其重要！ *常见错误提醒：不要忘记没画出来的氢原子。异丁烷、叔丁基自由基与叔丁基碳正离子有很大区别， 但如果你忘记了没有画出的氢原子你就有可能弄混它们。所以，我谨提出一个规则，称为 Grossman 规则： 永远记得画出反应中心附近的所有键与氢原子。在画这些氢原子上的很小的时间投入会在书写机理时为你带来巨大的回报。 在有机化合物中常见的一价基团经常使用缩写。一些缩写示于表 1.1。Aryl 可以表示苯基，被取代的苯基，或一个芳杂环基，如呋喃基、吡啶基或吡咯基。Tosyl 是对甲苯磺酰基的缩写，mesyl 是甲基磺酰基的缩写，而 triflyl 是三氟甲磺酰基的缩写。TsO-、MsO-和 TfO- 分别是常见离去基甲苯磺酸盐、甲磺酸盐和三氟甲基磺酸盐的缩写。 *常见错误提醒：不要弄混 Ac（只有一个氧原子）和 AcO（含有两个氧原子），或者 Ts（含有两个氧原 子）和 TsO（含有三个氧原子）。同样不要弄混 Bz（苯甲酰基）和