1.1 有机反应的分类
从电子转移的角度，有机化学反应有两种类型：独对电子转移的反应与单电子转移的反应。
独对电子转移的反应包括极性反应与周环反应。周环反应是几对电子的协同转移过程，它的电子转移规律与极性反应遵循同一原理，故可将其视为极性反应的特殊形式。
单电子转移的反应（SET）包括自由基反应和金属外层电子的转移。
无论是独对电子转移还是单电子转移，都有其内在的规律性，均遵循电子运动的基本规律。
1.1.1 独对电子转移的反应
在有机化学品的合成实践中，极性反应占绝大多数，且周环反应本身受极性影响也十分显著，可视为极性反应的特殊形式。
1.1.1.1 极性反应
在化学反应过程中，由原料一步合成产品的反应，即未经任何稳定中间体阶段的反应，称之为基元反应。毫无疑问，基元反应是有机反应中最简单的一步反应。对于极性基元反应进行的方式与原理，我们首先从最简单的实例开始，循序渐进地、逐步深化地解析极性反应的一般规律。
例1：水的离解与酸碱中和反应机理：
下式中，自左至右为水的离解反应机理，而自右至左是酸碱中和反应机理。
式中，弯箭头代表一对电子的转移，弯箭头的弯曲方向为共价键上独对电子所依附的元素方向，弯箭头的始点与终点分别表示独对电子在反应进行前后所处的位置。显然，电子的转移方向、弯箭头的弯曲方向不是任意的。
例2：水的离解与酸碱中和反应活性比较：
下式中，Nu代表亲核试剂，E代表亲电试剂，Y代表离去基。其下标1，2分别代表上述各种功能即不同属性试剂的反应活性次序。结果如下：
总结例1与例2，从水的解离与酸碱中和这一可逆反应中，容易发现下述规律：
第一，电子转移的规律没有区别，弯箭头均是从氧原子上的独对电子开始，至另一水分子上的氢原子终止。
第二，弯箭头的起点均是电子密度较大的富电体-亲核试剂，而弯箭头的终点均是电子密度较小的缺电体-亲电试剂。
第三，一个弯箭头自富电体-氧转移至缺电体-氢时，总有一个电负性较大的基团（氢氧根或水）带着一对电子从亲电试剂-氢原子上离去。
第四，逆向进行的中和反应的亲核试剂、亲电试剂和离去基的反应活性均强于正向进行的水的离解反应的各种相应试剂，故此反应以逆向反应为主。
从上述简单反应中，已经体现了极性反应过程中最基本的、最本质的内在规律。
例3：氯化氢在水中的溶解，实际是个极性反应过程：
当然，此过程也存在一个与水离解类似的逆反应过程，请读者自行推论。
综合上述各式，作为极性反应的一般规律，即极性反应通式表示如下：
由上述极性反应通式能表示出若干单步进行的极性基元反应过程。此类基元反应很多。如：
例4：氰基取代季铵盐的反应。反应机理为：
例5：巯基与硫酸酯的反应。反应机理为：
例6：酚与卤代烃的烷基化反应【1】。反应机理为：
例7：水对磷酸酯的水解反应。反应机理为：
上述这些反应虽然简单，但其反应三要素十分清晰。其中的氰基、巯基、苯氧基、水等皆为富电体-亲核试剂；而季铵盐、硫酸根、卤离子、磷酸根等均具有较大的电负性，均为离去基；与上述离去基相连的元素因受较大电负性基团-离去基的影响，成了缺电体-亲电试剂。
之所以将极性反应以通式的形式表示出来，旨在简化反应机理的解析过程。因为无论多么复杂的极性反应均可由这一极性反应通式串联或并联地表示出来，多么复杂的极性反应均能通过上述三要素加以解释。此极性反应三要素虽然简单，它却全面地、准确地、理论化地概括了所有极性反应的各种类型，不愧为极性反应之通式，便于学习、理解、记忆与运用。
1.1.1.2 周环反应
在诸多《高等有机化学》教科书中，周环反应常被列为有机反应三大类型之一，虽然反应过程仍关系到亲核试剂、亲电试剂与离去基这三要素，但是它们的反应活性较弱，在任意两个基团间并不具备完成反应的条件，只有在几个基团联动或协同进行条件下才有反应产物生成。此类反应自然与基团间距离相关。
例8：Boekelheide反应，是2-甲基吡啶氮氧化物酰基化后的重排、水解反应【2】：
反应机理为【3a】：
显然，此［3，3］-σ重排反应只能发生在芳烃邻位的两个基团之间，而间位与对位均不具备反应所需要的空间条件。上述反应的发生也并不是非用三氟乙酸酐不可，乙酸酐已经满足要求，正像医药阿格列汀中间体的合成那样：
例9：羧酸的脱羧反应，一般是在碱性条件下实现的：
然而β-酮酸的脱羧反应却并不需要碱性条件，反应机理为：
这就是分子结构上的空间优势，加之几对电子协同转移之优势所致。
1.1.2 单电子转移的反应
在电子转移导致的化学反应过程中，单电子转移（SET）常见于自由基反应机理或金属得失电子过程，用鱼钩箭头表示单电子转移的起始与终到位置。
1.1.2.1 自由基反应
用鱼钩箭头描述自由基机理时，无论是共价键的均裂还是共价键的生成，鱼钩箭头必然是成对出现的。
例10：对溴甲苯的氯化反应机理：
在上述自由基机理进行的反应过程中，共价键均裂成自由基是按其离解能的次序进行的，从上述反应进行的次序与中间状态便能排序出离解能的相对大小。
例11：邻硝基苯甲醛在光催化作用下的重排反应：
这是自由基机理与极性反应机理交叉进行的：
例12：杀菌剂MIT的光催化分解反应机理【4】：
这是由于氮-硫σ键的键长较长，电负性差距又不大，因而容易在光照条件下均裂产生自由基的缘故，因而导致了产物的不稳定。
1.1.2.2 金属外层的单电子转移
当亲电试剂得到来自于金属外层的自由电子时，亲电试剂被还原，这是一系列还原反应的共同特点。在这种金属外层失去自由电子的过程中，鱼钩箭头不是成对出现的。
例13：将硼化物还原成自由基的反应机理：
例14：Clemmensen还原反应。
这是典型的单电子转移反应机理：
金属有机化合物的合成也是典型的单电子转移过程。
例15：甲基锌试剂的合成是单电子转移与自由基反应的串联机理：
例16：正丁基锂的合成机理也是单电子转移与自由基反应的串联过程：
由此可见，单电子转移过程也是有规律的。它必须符合电子由富电体向缺电体方向转移的规律，也必须符合元素最外层电子数不能超过8个电子的八隅律规则。