Ph−ơng trình hĩa học thơng th−ờng chỉ trình bày các chất đầu và cuối của hệ phản ứng mà khơng cho biết quá trình hĩa học đ−ợc thực hiện bằng cách nào và tiến trình diễn biến của phản ứng.
Cơ chế phản ứng hĩa học là con đ−ờng chi tiết mà hệ các chất phản ứng phải đi qua để tạo ra sản phẩm. Các quá trình phản ánh các b−ớc cơ bản của phản ứng, sự cắt đứt liên kết, sự hình thành liên kết mới, hình thành chất trung gian và phức hoạt động (trạng thái chuyển tiếp); tiến trình lập thể, sự solvat hĩa ...
2.1. Cắt đứt liên kết và hình thành các tiểu phân phản ứng
Một liên kết cĩ thể bị cắt đứt theo kiểu dị ly hoặc đồng ly.
Ví dụ cĩ liên kết cộng hĩa trị giữa hai nguyên tử hoặc hai nhĩm nguyên tử A và B:
2.1.1. Sự cắt đứt dị ly
Khi liên kết bị cắt đứt, cặp điện tử liên kết thuộc A hoặc B
hoaởc A__B A.. - + B.. ..
hoaởc A__B A.. - + B.. .. và B- là các ion.
− Nếu tiểu phân tạo thành A+
hoặc B+
là R+
thì tiểu phân đĩ gọi là carbocation.
− Nếu tiểu phân B - hoặc A - là R - thì tiểu phân đĩ gọi là carbanion.
Carbocation và carbanion là những tiểu phân đĩng vai trị quan trọng trong các phản ứng thế, cộng hợp và tách loại.
2.1.2. Sự cắt đứt đồng ly
Khi liên kết bị cắt đứt, cặp điện tử đ−ợc phân đơi. Trên mỗi tiểu phân mang một điện tử tự do. Các tiểu phân đĩ gọi là gốc tự do.
Khi liên kết bị cắt đứt, cặp điện tử đ−ợc phân đơi. Trên mỗi tiểu phân mang một điện tử tự do. Các tiểu phân đĩ gọi là gốc tự do.
.. .
, laứ caực goỏc tửù do
Các gốc tự do tham gia các phản ứng theo cơ chế gốc.
2.1.3. Cấu tạo và tính chất tiểu phân tạo thành khi cắt đứt liên kết
• Carbocation
Carbocation (ký hiệu R+) là những cation mà trung tâm điện tích d−ơng ở nguyên tử carbon (trên orbital p khơng cĩ electron - orbital trống).
Carbocation đ−ợc tạo thành khi cắt đứt dị ly liên kết cộng trị hoặc khi cộng hợp proton H+ vào nối đơi, nối ba.