親核取代 (SN1/SN2)

一級動力學(first-order kinetics)

把受質加倍,反應快一倍;把親核試劑加倍,卻……毫無變化。速率根本無視親核試劑。這種「一邊倒」的行為就是一級動力學,也是 SN1 反應的名片。速率只跟著一個濃度走。

速率方程是 速率 = k[R-X],對受質一級、對親核試劑零級。原因藏在兩步機理裡。緩慢的決速步是受質自行電離生成碳正離子——而親核試劑在這一步裡壓根沒出現;它只在隨後那個快速的第二步才登場。機理的一條規則是:只有出現在(含)決速步及之前的物種才會進入速率方程。既然親核試劑是在瓶頸之後才到,它的濃度對總速率就沒有影響。

這讓動力學成了強大的偵探工具。在幾個不同親核試劑濃度下做同一個取代:若速率對親核試劑保持不變,你看到的是 SN1;若速率隨親核試劑同步上升,你看到的是 SN2。這一對比——一級(SN1)對二級(SN2)——是區分兩種機理最清晰的實驗界線之一,也正是它們名字裡 1 和 2 的來歷(決速步的分子數)。

對於三級丁基氯的溶劑解,把氯代物濃度加倍會使速率加倍,但往燒瓶裡大量加額外的親核試劑,速率卻紋絲不動。

慢步裡只有受質,所以只有它決定速率。

一級的意思是親核試劑不在決速步裡,並不是說親核試劑不重要——沒有它根本就沒有產物。

又稱
first-order rate law一级反应速率一級反應速率