Különbség a nukleofil és az elektrofil között

Az kulcs különbség a nukleofil és az elektrofil között az, hogy a A nukleofil olyan anyag, amely pozitív centrumot keres, míg az elektrofilek negatív centrumokat keresnek, amelyek extra elektronokkal rendelkeznek.

A töltés elválasztása miatt keletkező fajokat „elektrofilnek” és „nukleofilnak” nevezhetjük. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi is pontosan egy nukleofil vagy egy elektrofil. Az elektrofilek és a nukleofilek fontos szerepet játszanak a kémiai reakciók megindításában. Fontosak továbbá a reakciók lefolyásának leírására. A szerves kémiában a reakciómechanizmusokat kategorizálhatjuk a kezdeti fajoktól függően (akár elektrofil, akár nukleofil), amely megtámadja a többi fajt. A nukleofil helyettesítés, a nukleofil addíció, az elektrofil helyettesítés és az elektrofil addíció a szerves reakciókat leíró mechanizmusok négy fő típusa..

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a nukleofil?
3. Mi az elektrofil?
4. Összehasonlítás egymással - Nukleofil vs. elektrofil táblázatos formában
5. Összegzés

Mi a nukleofil??

A nukleofil bármely negatív ion vagy semleges molekula, amelyben legalább egy meg nem osztott elektronpár van. A nukleofil olyan anyag, amely nagyon elektropozitív, ezért szereti kölcsönhatásba lépni a pozitív központokkal. A magányos elektronpárok segítségével képes reakciókat kezdeményezni. Például, amikor egy nukleofil reagál egy alkil-halogeniddel, akkor a nukleofil magányos párja megtámadja a halogénatomot hordozó szénatomot. Ennek a szénatomnak részleges pozitív töltése van, ennek a szénnek és a halogénatomnak az elektronegativitási értékei közötti különbség miatt. Miután a nukleofil a szénhez kapcsolódik, a halogén elhagyja. Az ilyen típusú reakciókat nukleofil helyettesítési reakcióknak nevezzük.

01. ábra: Nukleofil addíciós reakció

Van egy másik típusú reakció, amelyet a nukleofilek kezdeményezhetnek; nukleofil eliminációs reakciónak nevezzük. A nukleofilitás a reakció mechanizmusairól szól; tehát ez jelzi a reakció sebességét. Például, ha a nukleofilitás magas, akkor egy bizonyos reakció gyorsra válik, és ha a nukleofilitás alacsony, akkor a reakciósebesség lassú. Mivel a nukleofilek elektronokat adnak, a Lewis meghatározása szerint, ezek bázisok.

Mi az elektrofil??

Az elektrofilek olyan reagensek, amelyek reakcióikban olyan extra elektronokat keresnek, amelyek stabil elektron vegyértékhéjat eredményeznek nekik. A carbocations elektrofilek. Elektronhiányosak, és valenciahéjukban csak hat elektron található. Emiatt a carbocations Lewis savak lehetnek. Elfogadnak egy elektronpárt egy nukleofilból, és kitöltik a valenciahéjat.

02 ábra: Elektrofil addíciós reakció

Az elektrofileknek lehet formális pozitív töltése, részleges pozitív töltése vagy egy valance héja nem teljes oktetttel. Az elektrofil helyettesítés és az elektrofil addíciós reakciók a két fő reakció, amelyet az elektrofilek kezdeményezhetnek. Elektrofil szubsztitúciós reakcióban az elektrofil egy atomot vagy csoportot kiszorít egy vegyületben. Ezt az eseményt elsősorban aromás vegyületekben láthatjuk. Például ezek azok a mechanizmusok, amelyekben egy nitrocsoport a hidrogén kicserélésével a benzolgyűrűhöz kapcsolódik. Elektrofil addíciós reakcióban egy molekulában egy pi kötés bomlik, és új szigma kötés alakul ki a molekula és az elektrofil között.

Mi a különbség a nukleofil és az elektrofil között??

A nukleofil bármely negatív ion vagy semleges molekula, amelyben legalább egy meg nem osztott elektronpár van, míg az elektrofilek reagensek, amelyek reakcióikban olyan extra elektronokat keresnek, amelyek stabil elektronérzékenységi héjat eredményeznek nekik. Így a nukleofil és az elektrofil közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy a nukleofil olyan anyag, amely pozitív centrumot keres, míg az elektrofilek negatív centrumokat keresnek, amelyek extra elektronokat tartalmaznak. Ezen túlmenően a nukleofileket Lewis-bázisoknak, az elektrofileket Lewis-savaknak tekinthetjük. Ezért ez egy újabb különbség a nukleofil és az elektrofil között.

Az alábbi infographic táblázatok a nukleofil és az elektrofil közötti különbséget összehasonlítják egymással.

Összegzés - nukleofil vs. elektrofil

A nukleofilek és az elektrofilek kémiai fajok két különféle formája, amelyek képesek különböző kémiai reakciókat kezdeményezni. A legfontosabb különbség a nukleofil és az elektrofil között az, hogy a nukleofil olyan anyag, amely pozitív centrumot keres, míg az elektrofilek negatív centrumokat keresnek, ahol extra elektronok vannak.

Referencia:

1. „Nukleofil”. Wikipedia, Wikimedia Alapítvány, 2018. július 8 
2. “Elektrofil”. Wikipedia, Wikimedia Alapítvány, 2018. június 3 

Kép jóvoltából:

1. „NucleophilicConjugateAddition” V8rik által az angol Wikipedia-ban (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével 
2. "Br2 elektrofil hozzáadása" Nem írta be a géppel olvasható szerző. Su-no-G feltételezve (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül