Ключовата разлика между нуклеофил и електрофил е, че нуклеофилът е вещество, което търси положителен център, докато електрофилите търсят отрицателни центрове, които имат допълнителни електрони.
Можем да назовем видовете, възникващи поради разделяне на заряда, като „електрофили“и „нуклеофили“. Ще обсъдим какво точно е нуклеофил или електрофил в тази статия. Електрофилите и нуклеофилите са важни за инициирането на химични реакции. Освен това те са важни, за да опишат как протичат реакциите. В органичната химия можем да категоризираме реакционните механизми в зависимост от първоначалния вид (или електрофил, или нуклеофил), който започва да атакува другия вид. Нуклеофилно заместване, нуклеофилно добавяне, електрофилно заместване и електрофилно добавяне са четирите основни типа механизми, описващи органичните реакции.
Какво е нуклеофил?
Нуклеофил е всеки отрицателен йон или всяка неутрална молекула, която има поне една несподелена електронна двойка. Нуклеофилът е вещество, което е много електроположително, следователно обича да взаимодейства с положителните центрове. Може да инициира реакции, използвайки несподелена електронна двойка. Например, когато нуклеофил реагира с алкил халид, несподелената двойка на нуклеофила атакува въглеродния атом, който носи халогена. Този въглероден атом има частичен положителен заряд поради разликата между стойностите на електроотрицателността на този въглерод и халогенния атом. След като нуклеофилът се прикрепи към въглерода, халогенът напуска. Ние наричаме този тип реакции реакции на нуклеофилно заместване.
Фигура 01: Реакция на нуклеофилно добавяне
Има друг тип реакция, която нуклеофилите могат да инициират; ние го наричаме реакция на нуклеофилно елиминиране. Нуклеофилността разказва за механизмите на реакцията; следователно това е индикация за скоростта на реакцията. Например, ако нуклеофилността е висока, тогава определена реакция става бърза, а ако нуклеофилността е ниска, скоростта на реакцията е бавна. Тъй като нуклеофилите даряват електрони, според дефиницията на Люис, те са бази.
Какво е електрофил?
Електрофилите са реагенти, които в своите реакции търсят допълнителните електрони, които ще им дадат стабилна валентна обвивка от електрони. Карбокатионите са електрофили. Те са с електронен дефицит и имат само шест електрона във валентен слой. Поради това карбокатионите могат да действат като киселини на Люис. Те приемат електронна двойка от нуклеофил и запълват валентната обвивка.
Фигура 02: Реакция на електрофилно присъединяване
Електрофилите могат да имат формален положителен заряд, частично положителен заряд или обвивка с непълен октет. Реакциите на електрофилно заместване и електрофилно добавяне са двете основни реакции, които електрофилите могат да инициират. При реакция на електрофилно заместване, електрофил измества атом или група в съединение. Можем да видим този инцидент главно в ароматните съединения. Например, това са механизмите с нитро група, прикрепена към бензеновия пръстен чрез изместване на водорода. При реакция на електрофилно присъединяване пи връзката в молекулата се разпада и се образува нова сигма връзка между молекулата и електрофила.
Каква е разликата между нуклеофил и електрофил?
Нуклеофил е всеки отрицателен йон или всяка неутрална молекула, която има поне една несподелена електронна двойка, докато електрофилите са реагенти, които в своите реакции търсят допълнителните електрони, които ще им дадат стабилна валентна обвивка от електрони. По този начин ключовата разлика между нуклеофил и електрофил е, че нуклеофилът е вещество, което търси положителен център, докато електрофилите търсят отрицателни центрове, които имат допълнителни електрони. Освен това можем да разглеждаме нуклеофилите като бази на Люис, докато електрофилите като киселини на Луис. Следователно, това е друга разлика между нуклеофил и електрофил.
Инфографиката по-долу представя в таблица разликата между нуклеофил и електрофил като едно до друго сравнение.
Обобщение – Нуклеофил срещу електрофил
Нуклеофилите и електрофилите са две различни форми на химически видове, които имат способността да инициират различни химични реакции. Ключовата разлика между нуклеофил и електрофил е, че нуклеофилът е вещество, което търси положителен център, докато електрофилите търсят отрицателни центрове, които имат допълнителни електрони.
