反应机理

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化学中，反应-{zh-cn:机理;zh-tw:機構}-（reaction mechanism）又稱反應-{zh-cn:机构;zh-tw:機理}-，用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应。^[1]虽然整个化学变化所发生的物质转变可能很明显，但为了探明这一过程的反应机理，常常需要实验来验证。

机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成，键的断裂和生成，以及各步的相对速率大小，等等。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。

反应机理中各步的顺序也是很重要的。有些化学反应看上去是一步反应，但实际上却经由了多步，例如如下反应：

C O + N O_{2} \to C O_{2} + N O

该反应中，实验测得的速率方程为： $R = k [N O_{2}]^{2}$ 。因此，反应可能的反应机理为：

2 N O_{2} \to N O_{3} + N O

(慢)

N O_{3} + C O \to N O_{2} + C O_{2}

(快)

每一步反應都被稱作基元反應，具有特定的速率方程和反應分子數。所有基元反應加和得到的淨反應必須與原反應相同。基元反應分為四類：加成、消除、取代和重排。

总反应的速率方程由反应机理中最慢的一步，也就是速率控制步骤所决定。由于上例中第一步为速控步，是一个双分子反应，速率方程为 $R = k [N O_{2}]^{2}$ 。从此很容易便可以求得总反应的速率方程。

1903年，亚瑟·拉普沃斯（Arthur J. Lapworth）通过研究安息香缩合反应，提出了第一个有机反应机理。

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参考资料

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[1]

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