Нуклеофил мен электрофилдің негізгі айырмашылығы мынада: нуклеофил оң орталықты іздейтін зат, ал электрофилдер қосымша электрондары бар теріс орталықтарды іздейді.
Зарядтардың бөлінуінен пайда болатын түрлерді «электрофильдер» және «нуклеофилдер» деп атауға болады. Біз осы мақалада нуклеофил немесе электрофил деген не екенін талқылаймыз. Химиялық реакцияларды бастау үшін электрофилдер мен нуклеофильдер маңызды. Бұдан басқа, олар реакциялардың қалай жүретінін сипаттау үшін маңызды. Органикалық химияда біз басқа түрлерге шабуыл жасай бастайтын бастапқы түрлерге (электрофиль немесе нуклеофил) байланысты реакция механизмдерін жіктей аламыз. Нуклеофильді орынбасу, нуклеофильді қосу, электрофильді орынбасу және электрофильді қосу органикалық реакцияларды сипаттайтын механизмдердің төрт негізгі түрі болып табылады.
Нуклеофил дегеніміз не?
Нуклеофил - кем дегенде бір бөлінбеген электрон жұбы бар кез келген теріс ион немесе кез келген бейтарап молекула. 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 атомы осы көміртек пен галоген атомының электртерістілік мәндерінің айырмашылығына байланысты ішінара оң зарядқа ие. Нуклеофил көміртегіге қосылғаннан кейін галоген кетеді. Мұндай реакцияларды нуклеофильді орын басу реакциялары деп атаймыз.
01-сурет: Нуклеофильді қосылу реакциясы
Нуклеофильдер бастайтын реакцияның тағы бір түрі бар; біз оны нуклеофильді жою реакциясы деп атаймыз. Нуклеофильділік реакция механизмдері туралы айтады; осылайша, бұл реакция жылдамдығының көрсеткіші. Мысалы, нуклеофильділік жоғары болса, белгілі бір реакция жылдам болады, ал нуклеофильділік төмен болса, реакция жылдамдығы баяу болады. Нуклеофильдер электрондарды беретіндіктен, Льюис анықтамасы бойынша олар негіз болып табылады.
Электрофил дегеніміз не?
Электрофилдер реагенттер болып табылады, олар өз реакцияларында электрондардың тұрақты валенттілік қабатын беретін қосымша электрондарды іздейді. Карбокатиондар электрофилдер болып табылады. Оларда электрондар жетіспейді және валенттілік қабатында тек алты электрон бар. Осыған байланысты карбокатиондар Льюис қышқылдары ретінде әрекет ете алады. Олар нуклеофилден электрон жұбын қабылдап, валенттік қабықты толтырады.
02-сурет: Электрофильді қосу реакциясы
Электрофилдердің формальды-оң заряды, ішінара-оң заряды немесе толық емес октеті бар валанстық қабықшасы болуы мүмкін. Электрофильді алмастыру және электрофильді қосу реакциялары электрофилдер бастай алатын екі негізгі реакция болып табылады. Электрофильді орын басу реакциясында электрофил қосылыстағы атомды немесе топты ығыстырады. Біз бұл оқиғаны негізінен ароматты қосылыстардан көре аламыз. Мысалы, бұл сутекті ығыстыру арқылы бензол сақинасына нитротобы бар механизмдер. Электрофильді қосу реакциясында молекуладағы пи байланысы бұзылып, молекула мен электрофил арасында жаңа сигма байланысы пайда болады.
Нуклеофил мен электрофилдің айырмашылығы неде?
Нуклеофил - бұл кем дегенде бір бөлінбеген электрон жұбы бар кез келген теріс ион немесе кез келген бейтарап молекула, ал электрофилдер реагенттер болып табылады, олар реакцияларында электрондардың тұрақты валенттілік қабатын беретін қосымша электрондарды іздейді. Осылайша, нуклеофил мен электрофилдің негізгі айырмашылығы - нуклеофил оң орталықты іздейтін зат, ал электрофилдер қосымша электрондары бар теріс орталықтарды іздейді. Сонымен қатар, біз нуклеофильдерді Льюис негіздері ретінде, ал электрофилдерді Льюис қышқылдары ретінде қарастыра аламыз. Демек, бұл нуклеофиль мен электрофилдің тағы бір айырмашылығы.
Төмендегі инфографикада нуклеофил мен электрофил арасындағы айырмашылық қатар салыстыру ретінде берілген.
Қорытынды – Нуклеофил және электрофил
Нуклеофилдер мен электрофилдер - әртүрлі химиялық реакцияларды бастау мүмкіндігіне ие химиялық түрлердің екі түрлі формасы. Нуклеофил мен электрофилдің негізгі айырмашылығы мынада: нуклеофил оң орталықты іздейтін зат, ал электрофилдер қосымша электрондары бар теріс орталықтарды іздейді.
