反应机理测定核心工具箱
Hammett · KIE · 活化熵 · 酸碱催化 四大证据链
🔬 Hammett 反应常数 ρ
· ρ > 0:过渡态负电荷积累(亲核进攻)
· ρ < 0:过渡态正电荷积累(碳正离子)
· |ρ| 越大,电荷变化越显著
⚛️ 动力学同位素效应 KIE
· kH/kD = 2~7:决速步涉及 C−H 断裂
· kH/kD ≈ 1:C−H 键不参与决速步
· 根本原因:C−H 与 C−D 零点能差异
📊 活化熵 ΔS‡
· ΔS‡ > 0:一分子裂解为多分子(罕见)
· ΔS‡ 中等负值:分子数不变或双分子+溶剂
· ΔS‡ 强负值:两分子合一(环加成等)
⚗️ 酸碱催化判别
· SAC/SBC:逆溶剂同位素效应(D₂O 更快)
· GAC/GBC:正常 KIE + 大负 ΔS‡(三分子碰撞)
· pH-速率曲线揭示催化类型
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