翻开任何一本有机化学教科书,你都能找到形形色色的箭头:有表示反应进行的直箭头、平衡过程的双箭头、逆合成分析的宽箭头……还有一类弯箭头,它们成群结队地出现在各种反应机理中,指示着电子的移动方向。有机分子们在这些弯箭头的“指挥”下,闪转腾挪,神奇地变为另一种分子。(弯箭头示意丁二烯与溴加成生成两种产物的过程)这些弯箭头其貌不扬,却阐释着最为深刻的反应机理!好一个弯箭头指挥下的闪转腾挪,看似美妙,实则是初学者的梦魇!光是看着这些箭头,在脑中拿着分子做“精神体操”,能把电子运动方向和成键、断键给“翻转”明白了,已算高手;遑论让自己根据反应物与反应条件,用弯箭头们把反应机理给画明白咯。网上随便一搜,被弯箭头搞蒙的不在少数。其实,这倒不全是初学者学艺不精的问题。因为这些弯箭头本身就有先天缺陷,只不过一直被教科书采用,强行灌输,久而久之成了定式。具体有多久呢?至今已整整一个世纪了!弯箭头的诞生上世纪20年代以前,化学家们已经发现,一些芳香族化合物和多烯化合物发生加成反应后生成的产物往往是特定的一种或几种,虽然可能的产物种类很多。例如,丁二烯与溴的1:1加成产物是3,4-二溴-1-丁烯或者1,4-二溴-1-丁烯,没有其他同分异构体。为什么?1920年代,随着量子力学的发展,人们已经知道分子构型、化学键等知识。这些知识为研究有机化学反应的微观机理提供了条件。有机化学的反应机理研究顺势成为当时的热点之一。1922年,英国化学家Robert