Негіз бен нуклеофильдің негізгі айырмашылығы мынада: негіздер бейтараптандыру реакцияларын жүргізе алатын сутегі акцепторлары, ал нуклеофильдер кейбір органикалық реакцияларды бастау үшін электрофилдерге шабуыл жасайды.
Қышқылдар мен негіздер химиядағы екі маңызды ұғым. Екеуінің де қарама-қайшы қасиеттері бар. Нуклеофил - бұл реакция механизмдері мен жылдамдығын сипаттау үшін органикалық химияда көбірек қолданатын термин. Құрылымдық жағынан негіз бен нуклеофил арасында ерекше айырмашылық жоқ, бірақ функционалдық жағынан олар әртүрлі міндеттер атқарады.
База дегеніміз не?
Түрлі ғалымдардың анықтамалары бойынша негіздерді бірнеше жолмен анықтауға болады. Аррениус негізді ерітіндіге OH– иондарын беретін зат ретінде анықтайды. Льюис бойынша кез келген электрон доноры негіз болып табылады. Бронстед-Лоури негізді протонды қабылдай алатын зат ретінде анықтайды. Аррениус анықтамасына сәйкес қосылыста негіз болу үшін гидроксид анионы және оны гидроксид ионы ретінде беру мүмкіндігі болуы керек.
Алайда Льюис пен Бронстед-Лоури теорияларына сүйенсек, гидроксидтері жоқ, бірақ негіз ретінде әрекет ете алатын кейбір молекулалар бар. Мысалы, NH3 - Льюис негізі, өйткені ол азотқа электрон жұбын бере алады. Сол сияқты, Na2CO3 - гидроксид топтары жоқ Бронстед-Лоури негізі, бірақ сутегін қабылдау мүмкіндігі бар.
01-сурет: Қатты, жұмсақ және аралық негізгі қосылыстар құра алатын периодтық жүйедегі химиялық элементтер
Негіздердің қасиеттері
Негіздердің сезім сияқты тайғақ сабын және ащы дәмі бар. Олар су және тұз молекулаларын түзетін қышқылдармен оңай әрекеттеседі. Каустикалық сода, аммиак және ас содасы - біз жиі кездесетін қарапайым негіздердің бірі. Біз негіздерді гидроксид иондарын диссоциациялау және өндіру қабілетіне қарай екі санатқа бөлуге болады. NaOH, KOH сияқты күшті негіздер иондарды беру үшін ерітіндіде толық иондануға болады. NH3 сияқты әлсіз негіздер ішінара диссоциацияланады және гидроксид иондарының аз мөлшерін береді.
Kb - негізгі диссоциация константасы. Ол әлсіз негіздің гидроксид иондарын жоғалту қабілетінің көрсеткішін береді. pKa мәні жоғары қышқылдар (13-тен көп) әлсіз қышқылдар болып табылады, бірақ олардың конъюгаттық негіздері күшті негіздер ретінде қарастырылады. Заттың негіз немесе негіз емес екенін тексеру үшін лакмус қағазы немесе рН қағазы сияқты бірнеше индикаторларды қолдануға болады. Негіздер 7-ден жоғары рН мәнін көрсетеді және ол қызыл лакмусты көкке айналдырады.
Нуклеофил дегеніміз не?
Кез келген теріс ионды немесе кем дегенде бір бөлінбеген электрон жұбы бар кез келген бейтарап молекуланы нуклеофил деп атауға болады. Нуклеофил өте электропозитивті зат, сондықтан оң орталықтармен әрекеттесуді ұнатады. Ол жалғыз электрон жұбының көмегімен реакцияларды бастай алады. Мысалы, нуклеофил алкилгалогенидпен әрекеттескенде, нуклеофилдің жалғыз жұбы галогенді алып жүретін көміртек атомына шабуыл жасайды. Бұл көміртек атомының көміртегі атомы мен галоген атомы арасындағы электртерістік айырмашылығына байланысты ішінара оң заряды бар.
02-сурет: Дикарбамоилхлоридтің нуклеофильдермен реакциялары
Нуклеофил көміртегіге қосылғаннан кейін галоген кетеді. Мұндай реакцияларды нуклеофильді орын басу реакциялары деп атаймыз. Нуклеофильдермен басталатын реакциялардың тағы бір түрі бар; олар нуклеофильді жою реакциялары. Нуклеофильділік реакция механизмдері туралы айтады. Осылайша, бұл реакция жылдамдығының көрсеткіші. Мысалы, нуклеофильділік жоғары болса, белгілі бір реакция тез жүруі мүмкін, ал нуклеофильділік төмен болса реакция жылдамдығы баяу. Нуклеофильдер электрондарды беретіндіктен, Льюис анықтамасы бойынша олар негіз болып табылады.
Негіз бен нуклеофилдің айырмашылығы неде?
Негіз бен нуклеофильдің негізгі айырмашылығы олардың қызметіне байланысты. Негіздер бейтараптандыру реакцияларын жүргізе алатын сутегі акцепторлары болып табылады, ал нуклеофильдер кейбір органикалық реакцияларды бастау үшін электрофилдерге шабуыл жасайды. Демек, бұл база мен нуклеофилдің негізгі айырмашылығы. Сонымен қатар, негіздер бейтараптандыру реакцияларын жүргізе алатын сутегі акцепторлары ретінде әрекет етеді, ал нуклеофильдер кейбір органикалық реакцияларды бастау үшін электрофилдерге шабуыл жасайды.
Негіз бен нуклеофилдің тағы бір маңызды айырмашылығы ретінде олар қатысатын химиялық реакциялардың түрін алуға болады; негіздер қышқылды бейтараптандыру реакцияларына қатысады, ал нуклеофильдер нуклеофильді реакцияларға қатысады. Сонымен қатар, негіздердің кинетикалық химиялық табиғаты бар, яғни олар әсер етуіне байланысты әрекет етеді. Дегенмен, нуклеофилдердің термодинамикалық химиялық табиғаты бар, яғни оларға қоршаған ортадағы басқа химиялық реакциялар әсер етеді.
Қорытынды – Негіз бен нуклеофиль
Әрбір нуклеофил негіз болып табылады, бірақ барлық негіздер нуклеофиль емес. Негіз мен нуклеофилдің негізгі айырмашылығы мынада: негіздер бейтараптандыру реакцияларын жүргізе алатын сутегі акцепторлары болып табылады, ал нуклеофилдер кейбір органикалық реакцияларды бастау үшін электрофилдерге шабуыл жасайды.
