Ключевое различие между нуклеофилом и электрофилом заключается в том, что нуклеофил - это вещество, которое ищет положительный центр, тогда как электрофилы ищут отрицательные центры с дополнительными электронами.
Мы можем назвать виды, возникающие в результате разделения зарядов, как «электрофилы» и «нуклеофилы». Что такое нуклеофил или электрофил, мы обсудим в этой статье. Электрофилы и нуклеофилы важны для инициирования химических реакций. Кроме того, они важны для описания того, как протекают реакции. В органической химии мы можем классифицировать механизмы реакции в зависимости от начальных частиц (электрофила или нуклеофила), которые начинают атаковать другие частицы. Нуклеофильное замещение, нуклеофильное присоединение, электрофильное замещение и электрофильное присоединение - четыре основных типа механизмов, описывающих органические реакции.
Что такое нуклеофил?
Нуклеофил – это любой отрицательный ион или любая нейтральная молекула, которая имеет хотя бы одну неподеленную электронную пару. Нуклеофил представляет собой вещество, которое очень электроположительно, поэтому любит взаимодействовать с положительными центрами. Он может инициировать реакции с использованием неподеленной электронной пары. Например, когда нуклеофил реагирует с алкилгалогенидом, неподеленная пара нуклеофила атакует атом углерода, несущий галоген. Этот атом углерода имеет частичный положительный заряд из-за разницы между значениями электроотрицательности этого углерода и атома галогена. После присоединения нуклеофила к углероду галоген уходит. Мы называем этот тип реакций реакциями нуклеофильного замещения.
Рисунок 01: Реакция нуклеофильного присоединения
Есть еще один тип реакции, которую могут инициировать нуклеофилы; мы называем это реакцией нуклеофильного элиминирования. Нуклеофильность говорит о механизмах реакции; таким образом, это показатель скорости реакции. Например, если нуклеофильность высокая, то определенная реакция становится быстрой, а если нуклеофильность низкая, то скорость реакции медленная. Поскольку нуклеофилы отдают электроны, согласно определению Льюиса, они являются основаниями.
Что такое Electrophile?
Электрофилы - это реагенты, которые в своих реакциях ищут дополнительные электроны, которые дадут им стабильную валентную оболочку электронов. Карбкатионы являются электрофилами. Они электронодефицитны и имеют только шесть электронов в своей валентной оболочке. Из-за этого карбокатионы могут действовать как кислоты Льюиса. Они принимают электронную пару от нуклеофила и заполняют валентную оболочку.
Рисунок 02: Реакция электрофильного присоединения
Электрофилы могут иметь формально-положительный заряд, частично-положительный заряд или валентную оболочку с неполным октетом. Реакции электрофильного замещения и электрофильного присоединения - две основные реакции, которые могут инициировать электрофилы. В реакции электрофильного замещения электрофил замещает атом или группу в соединении. Мы можем наблюдать этот случай главным образом в ароматических соединениях. Например, это механизмы присоединения нитрогруппы к бензольному кольцу путем вытеснения водорода. В реакции электрофильного присоединения пи-связь в молекуле разрывается, и между молекулой и электрофилом образуется новая сигма-связь.
В чем разница между нуклеофилом и электрофилом?
Нуклеофил - это любой отрицательный ион или любая нейтральная молекула, которая имеет хотя бы одну неподеленную электронную пару, тогда как электрофилы - это реагенты, которые в своих реакциях ищут дополнительные электроны, которые дадут им стабильную валентную оболочку электронов. Таким образом, ключевое различие между нуклеофилом и электрофилом заключается в том, что нуклеофил - это вещество, которое ищет положительный центр, тогда как электрофилы ищут отрицательные центры, у которых есть дополнительные электроны. Более того, мы можем рассматривать нуклеофилы как основания Льюиса, а электрофилы как кислоты Льюиса. Следовательно, это еще одно различие между нуклеофилом и электрофилом.
Приведенная ниже инфографика показывает разницу между нуклеофилом и электрофилом в виде параллельного сравнения.
Резюме – Нуклеофил против электрофила
Нуклеофилы и электрофилы - это две разные формы химических веществ, которые способны инициировать различные химические реакции. Ключевое различие между нуклеофилом и электрофилом заключается в том, что нуклеофил - это вещество, которое ищет положительный центр, тогда как электрофилы ищут отрицательные центры с дополнительными электронами.
