2026.01.08
小知識+
📌有機化學入門，其實只要先搞懂這三大反應
很多人一聽到有機化學就先投降
其實真正卡住的不是反應多，而是沒看懂電子在動什麼。
只要先搞懂「加成、消去、取代」這三大反應，後面機理、反應預測、條件選擇，都會突然變得很合理。一、加成反應（Addition Reaction）
加成反應的核心概念很單純：π 鍵斷裂 → 形成新的 σ 鍵
常見可分成三大類
親核加成（Nucleophilic Addition）發生在 羰基（C=O） 很常見，因為氧電負度高，碳帶部分正電，親核試劑（富電子）會進攻這個碳
有機合成、藥物中間體超常見反應 
親電加成（Electrophilic Addition）發生在 烯類、炔類，富電子的 π 鍵 → 去進攻親電試劑，π 鍵斷裂，變成兩個 σ 鍵
烯烴反應的靈魂就是這一類 
自由基加成（Free Radical Addition）先「引發」產生自由基，再經過 成長（propagation）→ 終止（termination）常見於過氧化物、光照、熱條件
工業反應、聚合反應一定會遇到
延伸重點：1,2 加成 vs 1,4 加成在共軛系統（例如 1,3-丁二烯）中，常會看到：
低溫 → 動力學控制 → 1,2 產物
高溫 → 熱力學控制 → 1,4 產物
關鍵不是背答案，是理解「哪個過渡態比較容易到、哪個產物比較穩定」加成反應（Addition Reaction）
親核加成（Nucleophilic Addition）常見於羰基（C=O）系統
氫化鈉硼（Sodium borohydride, NaBH₄）
CAS：16940-66-2
氫化鋁鋰（Lithium aluminum hydride, LiAlH₄）
CAS：16853-85-3
甲基鋰（Methyllithium）
CAS：917-54-4
正丁基鋰（n-Butyllithium）
CAS：109-72-8
氰化鉀（Potassium cyanide, KCN）
CAS：151-50-8
親電加成（Electrophilic Addition）烯類、炔類 π 鍵反應核心
溴（Bromine, Br₂）
CAS：7726-95-6
氯（Chlorine, Cl₂）
CAS：7782-50-5
氫溴酸（Hydrobromic acid, HBr）
CAS：10035-10-6
氫氯酸（Hydrochloric acid, HCl）
CAS：7647-01-0
硫酸（Sulfuric acid, H₂SO₄）
CAS：7664-93-9
自由基加成（Free Radical Addition）需引發劑或能量輸入
偶氮二異丁腈（AIBN）
CAS：78-67-1
過氧化苯甲酰（Benzoyl peroxide, BPO）
CAS：94-36-0
過氧化二叔丁基（Di-tert-butyl peroxide）
二、消去反應（Elimination Reaction）
消去反應本質是：少一個取代基 → 多一個 π 鍵
E1（單分子消去）兩步反應會形成 碳正離子，常見條件：極性溶劑、水、加熱
跟 SN1 很像，是好兄弟 E2（雙分子消去）一步完成（同步進行）強鹼、背面進攻，Newman 投影一畫就懂
常考「為什麼這個條件只跑 E2？」消去反應（Elimination Reaction）
E2（雙分子消去，強鹼）一步完成、背面進攻氫氧化鉀（Potassium hydroxide, KOH）
CAS：1310-58-3
氫氧化鈉（Sodium hydroxide, NaOH）
CAS：1310-73-2
乙醇鈉（Sodium ethoxide）
CAS：141-52-6
叔丁醇鉀（Potassium tert-butoxide, t-BuOK）
E1（單分子消去）碳正離子路線，常搭配加熱
硫酸（Sulfuric acid, H₂SO₄）
CAS：7664-93-9
磷酸（Phosphoric acid, H₃PO₄）
CAS：7664-38-2
水（Water）
三、取代反應（Substitution Reaction）
可以把取代反應想成：
酸鹼反應的進階版（只是主角從 H 換成 C） SN2（雙分子親核取代）一步完成
親核試劑「只能從背面進攻」會發生 瓦爾登翻轉（Walden inversion）
親核試劑「只能從背面進攻」會發生 瓦爾登翻轉（Walden inversion）
立體化學一定會考這個 SN1（單分子親核取代）兩步反應
會產生 碳正離子中間體，產物常是 構型保持＋翻轉的混合物
二級、三級底物＋極性溶劑超常見 最後一定要懂的：什麼影響「親核性」？影響親核性（Nucleophilicity）的關鍵因素包括：
質子化狀態 元素週期趨勢與溶劑效應 共振穩定化
立體障礙（越擠通常越慢） 不是背排名，是拿來「判斷反應會不會跑」取代反應（Substitution Reaction）
SN2（雙分子親核取代）一步完成、構型翻轉
碘化鈉（Sodium iodide, NaI）
CAS：7681-82-5
氰化鉀（Potassium cyanide, KCN）
CAS：151-50-8
氫氧化鈉（Sodium hydroxide, NaOH）
CAS：1310-73-2
硫醇鈉鹽（Sodium thiolate, RSNa）
CAS：依取代基而異
SN1（單分子親核取代）經碳正離子，中性或弱親核試劑
水（Water）
CAS：7732-18-5
甲醇（Methanol）
CAS：67-56-1
乙醇（Ethanol）
CAS：64-17-5
硝酸銀（Silver nitrate, AgNO₃）
小結一句話有機化學不是在背反應
是在看「電子為什麼往那邊跑」
只要這三大反應搞懂，後面反應路線、條件選擇、失敗原因，都會突然合理起來。
參考資料（公開好查）Master Organic Chemistry（超推薦）
LibreTexts Organic Chemistry
Khan Academy – Organic Chemistry
Clayden《Organic Chemistry》（經典教科書）
