Diferența cheie dintre nucleofil și electrofil este că nucleofilul este o substanță care caută un centru pozitiv, în timp ce electrofilii caută centri negativi care au electroni suplimentari.
Putem numi speciile care apar din cauza unei separări de sarcină drept „electrofili” și „nucleofili”. Vom discuta despre ce este exact un nucleofil sau un electrofil în acest articol. Electrofilii și nucleofilii sunt importanți pentru inițierea reacțiilor chimice. În plus, ele sunt importante pentru a descrie modul în care decurg reacțiile. În chimia organică, putem clasifica mecanismele de reacție în funcție de specia inițială (fie electrofilă, fie nucleofilă) care începe să atace celel alte specii. Substituția nucleofilă, adiția nucleofilă, substituția electrofilă și adiția electrofilă sunt cele patru tipuri majore de mecanisme care descriu reacțiile organice.
Ce este nucleofilul?
Un nucleofil este orice ion negativ sau orice moleculă neutră care are cel puțin o pereche de electroni neîmpărțită. Nucleofilul este o substanță foarte electropozitivă, prin urmare, îi place să interacționeze cu centrii pozitivi. Poate iniția reacții folosind perechea de electroni singuri. De exemplu, atunci când un nucleofil reacţionează cu o halogenură de alchil, perechea singură a nucleofilului atacă atomul de carbon care poartă halogenul. Acest atom de carbon are o sarcină parțială pozitivă datorită diferenței dintre valorile electronegativității acestui carbon și atomul de halogen. După ce nucleofilul se atașează de carbon, halogenul pleacă. Numim acest tip de reacții reacții de substituție nucleofilă.
Figura 01: O reacție de adiție nucleofilă
Există un alt tip de reacție pe care nucleofilii o pot iniția; o numim reacție de eliminare nucleofilă. Nucleofilitatea spune despre mecanismele de reacție; astfel, este o indicație a vitezei de reacție. De exemplu, dacă nucleofilitatea este mare, atunci o anumită reacție devine rapidă, iar dacă nucleofilitatea este scăzută, viteza de reacție este lentă. Deoarece nucleofilii donează electroni, conform definiției lui Lewis, aceștia sunt baze.
Ce este electrofilul?
Electrofilii sunt reactivi, care în reacțiile lor caută electronii suplimentari care le vor oferi o înveliș de electroni stabil de valență. Carbocationii sunt electrofili. Au deficit de electroni și au doar șase electroni în învelișul de valență. Din această cauză, carbocationii pot acționa ca acizi Lewis. Acceptă o pereche de electroni de la un nucleofil și umplu învelișul de valență.
Figura 02: O reacție electrofilă de adaos
Electrofilii pot avea o sarcină formal-pozitivă, o sarcină parțial-pozitivă sau o înveliș de valance cu un octet incomplet. Reacțiile de substituție electrofilă și de adiție electrofilă sunt cele două reacții majore pe care electrofilii le pot iniția. Într-o reacție de substituție electrofilă, un electrofil înlocuiește un atom sau o grupare într-un compus. Putem vedea acest incident în principal în compușii aromatici. De exemplu, acesta este mecanismul cu o grupare nitro care se atașează la inelul benzenic prin deplasarea hidrogenului. În reacția de adiție electrofilă, o legătură pi într-o moleculă se rupe și se formează o nouă legătură sigma între moleculă și electrofil.
Care este diferența dintre nucleofil și electrofil?
Un nucleofil este orice ion negativ sau orice moleculă neutră care are cel puțin o pereche de electroni neîmpărtășită, în timp ce electrofilii sunt reactivi, care în reacțiile lor caută electroni suplimentari care le vor oferi o înveliș de electroni stabil de valență. Astfel, diferența cheie dintre nucleofil și electrofil este că nucleofilul este o substanță care caută un centru pozitiv, în timp ce electrofilii caută centri negativi care au electroni suplimentari. Mai mult, putem considera nucleofilii ca baze Lewis, în timp ce electrofilii ca acizi Lewis. Prin urmare, aceasta este o altă diferență între nucleofil și electrofil.
Infografia de mai jos prezintă diferența dintre nucleofil și electrofil ca o comparație alăturată.
Rezumat – Nucleofil vs Electrofil
Nucleofilii și electrofilii sunt două forme diferite de specii chimice care au capacitatea de a iniția diferite reacții chimice. Diferența cheie dintre nucleofil și electrofil este că nucleofilul este o substanță care caută un centru pozitiv, în timp ce electrofilii caută centri negativi care au electroni suplimentari.
