酸鹼與反應性基礎
魚鉤箭頭(fishhook arrow)
如果說普通的彎箭頭是一件「成對搬運電子」的工具,那麼魚鉤箭頭就是它的「單電子」表親。它看起來和彎箭頭一樣,只是箭頭只有半邊——只有一根倒刺而不是兩根,就像釣魚線上的魚鉤。這個小細節承載著大含義:魚鉤箭頭追蹤的只是一個電子的移動,而不是一對。每當電子單獨行動時你就要用到它,而這種情況發生在自由基的世界裡。
具體說來,當一根鍵均勻地斷開,使每個原子各自帶走兩個共用電子中的一個時,你就畫兩支魚鉤箭頭,每支代表一個孤單電子奔向各自的原子。這種均勻的分裂叫做均裂(homolysis),它產生自由基——帶著一個孤單未成對電子的原子或分子。比如氯氣在光照下把 Cl-Cl 裂成兩個氯自由基,每個都用一支魚鉤箭頭把一個電子從鍵上剝下來表示。自由基反應就靠這些單電子的步驟一環扣一環地連下去,而其中每一步都用魚鉤箭頭、而非完整箭頭來畫。
選對箭頭的種類不是裝點門面的小事——它在告訴讀者正在發生哪一類化學。完整箭頭說的是離子型、電子對、極性化學(親核試劑和親電試劑、電荷和孤對電子)。魚鉤箭頭說的是自由基、單電子化學(均裂、未成對電子、鏈式反應)。把兩者搞混,等於暴露了你對機理本身的誤解,所以「半箭頭與全箭頭」之分,是最先要弄清楚的事情之一。
Cl-Cl 在光照下斷裂:兩支魚鉤箭頭,每個氯各得一個電子,生成兩個氯自由基(Cl-Cl -> Cl. + .Cl)。
半箭頭(魚鉤)= 一個電子;全箭頭 = 一對電子。魚鉤意味著自由基化學。
它與普通彎箭頭唯一的區別就在箭頭:半個頭(一根倒刺)搬一個電子,整個頭搬兩個。在自由基機理裡畫全箭頭,或在離子型機理裡畫魚鉤,都是實實在在的錯誤,而非風格選擇。
又稱
另見