双分子反应

[拼音]：shuangfenzi fanying

[外文]：bimolecular reaction

元反应类型之一，其特点是在决定反应速率的步骤中，涉及两个反应物分子间的变化。例如，在亲核取代反应过程中，中心碳原子与离去基团L:相连的键断裂，而亲核试剂 Nu：与中心碳原子构成了新键，在这一步反应中，亲核试剂从离去基团的背面进攻中心碳原子，当亲核试剂逐渐与中心碳原子接近而构成新键的同时，离去基团被逐渐推出中心碳原子而使原有的键断裂，二者是协同进行的。

Nu:^-+RL─→[Nu…R…L]^-─→Nu-R+:L^-

由于有两个反应物分子参与了过渡态的形成，反应速率既取决于RL，也取决于Nu，所以将按这种过程进行的反应称为双分子亲核取代反应S_N2（S代表取代，N代表亲核，2代表双分子）。在S_N2反应中亲核试剂是从离去基团的背面进攻中心碳原子，因而会引起手性碳原子的构型转化：

随着反应的进行，碳原子由sp³杂化变成sp²杂化，碳原子上p轨道分别与亲核试剂和离去基团的电子云重叠，然后碳原子由sp²杂化变成sp³杂化，同时发生构型转化：

双分子反应的反应速率 (r)与反应物的浓度和亲核试剂的浓度成正比：

r＝k[RL][Nu]

式中k为反应速率常数。例如，一级卤代烃在极性较小的溶剂（如丙酮）中的碱性水解：

NaOH+CH₃Cl─→CH₃OH+NaCl

r＝k₁[CH₃Cl][NaOH]

在双分子亲核取代反应中，反应物不倾向于离解成正碳离子中间体，这是结构因素和反应条件所决定的。溶剂的极性不够强时，亲核试剂易于接近碳而形成过渡态。

在消除反应中，在试剂进攻 β碳原子上的氢原子的同时，离去基团带着一对电子离去，在两个碳原子之间生成烯键，例如：

β位的H-C键和α 位的C-Br键的断裂与双键的生成是协同进行的。在决定反应速率步骤中有反应物分子和试剂参加，因此称为双分子消除反应E2（E代表消除，2代表双分子）。E2反应为一步反应，其速率与反应物的浓度和试剂的浓度成正比：

r＝k[CH₃CH₂Br][C₂H₅O^-]

在E2反应中，试剂还可以进攻 α碳原子，生成取代产物。因此E2和S_N2反应常同时发生，二者相互竞争。