Nøkkelforskjellen mellom base og nukleofil er at baser er hydrogenakseptorer som kan utføre nøytraliserende reaksjoner, mens nukleofiler angriper elektrofiler for å sette i gang visse organiske reaksjoner.
Syrer og baser er to viktige begreper i kjemi. Begge har motstridende egenskaper. En nukleofil er et begrep som vi bruker mer fremtredende i organisk kjemi for å beskrive reaksjonsmekanismer og -hastigheter. Strukturelt er det ikke en tydelig forskjell mellom base og nukleofil, men funksjonelt utfører de forskjellige oppgaver.
Hva er Base?
Vi kan definere baser på flere måter i henhold til definisjonene til ulike forskere. Arrhenius definerer en base som et stoff som donerer OH– ioner til løsningen. Ifølge Lewis er enhver elektrondonor en base. Bronsted- Lowry definerer en base som et stoff som kan akseptere et proton. I følge Arrhenius-definisjonen skal en forbindelse ha et hydroksidanion og evnen til å donere det som et hydroksidion for å være en base.
Men basert på Lewis og Bronsted- Lowry-teorier er det noen molekyler som ikke har hydroksyder, men som kan fungere som en base. For eksempel er NH3 en Lewis-base, fordi den kan donere elektronparet på nitrogen. På samme måte er Na2CO3 en Bronsted-Lowry-base uten hydroksydgrupper, men har evnen til å akseptere hydrogener.
Figur 01: Kjemiske grunnstoffer i det periodiske systemet som kan danne harde, myke og mellomliggende grunnforbindelser
Properties of Bases
Baser har en glatt såpeaktig følelse og en bitter smak. De reagerer lett med syrer som produserer vann og s altmolekyler. Kaustisk soda, ammoniakk og natron er noen av de vanlige basene vi møter veldig ofte. Vi kan kategorisere baser i to kategorier, avhengig av deres evne til å dissosiere og produsere hydroksidioner. Sterke baser som NaOH, KOH kan gjennomgå fullstendig ionisering i en løsning for å gi ioner. Svake baser som NH3 er delvis dissosierte og gir færre mengder hydroksydioner.
Kb er basisdissosiasjonskonstanten. Det gir en indikasjon på evnen til å miste hydroksidioner av en svak base. Syrer med en høyere pKa verdi (mer enn 13) er svake syrer, men deres konjugerte baser regnes som sterke baser. For å sjekke om et stoff er en base eller ikke, kan vi bruke flere indikatorer som lakmuspapir eller pH-papir. Baser viser en pH-verdi høyere enn 7, og den blir rød lakmus til blå.
Hva er en nukleofil?
Vi kan navngi et hvilket som helst negativt ion eller et hvilket som helst nøytr alt molekyl som har minst ett ikke-delt elektronpar som en nukleofil. Nukleofil er et stoff som er veldig elektropositivt, og derfor liker det å samhandle med positive sentre. Det kan sette i gang reaksjoner ved å bruke det ensomme elektronparet. For eksempel, når en nukleofil reagerer med et alkylhalogenid, angriper det ensomme paret av nukleofilen karbonatomet som bærer halogenet. Dette karbonatomet har en delvis positiv ladning på grunn av elektronegativitetsforskjellen mellom karbonatomet og halogenatomet.
Figur 02: Reaksjoner av dikarbamoylklorid med nukleofiler
Etter at nukleofilen har festet seg til karbonet, forlater halogenet. Vi kaller denne typen reaksjoner som nukleofile substitusjonsreaksjoner. Det er en annen type reaksjoner som starter med nukleofilene; de er nukleofile eliminasjonsreaksjoner. Nukleofilisitet forteller om reaksjonsmekanismene. Dermed er det en indikasjon på reaksjonshastighetene. For eksempel, hvis nukleofilisiteten er høy, kan en viss reaksjon skje raskt, og hvis nukleofilisiteten er lav, er reaksjonshastigheten langsom. Siden nukleofiler donerer elektroner, ifølge Lewis-definisjonen, er de baser.
Hva er forskjellen mellom base og nukleofil?
Den største forskjellen mellom base og nukleofil ligger i deres funksjon. Basene er hydrogenakseptorer som kan utføre nøytraliserende reaksjoner mens nukleofiler angriper elektrofiler for å sette i gang noen visse organiske reaksjoner. Derfor er dette nøkkelforskjellen mellom base og nukleofil. Dessuten fungerer baser som hydrogenakseptorer som kan utføre nøytraliserende reaksjoner mens nukleofiler angriper elektrofiler for å sette i gang noen visse organiske reaksjoner.
Som en annen viktig forskjell mellom base og nukleofil, kan vi ta den typen kjemiske reaksjoner de involverer i; baser involverer i syrenøytraliserende reaksjoner mens nukleofiler involverer i nukleofile reaksjoner. Videre har baser en kinetisk kjemisk natur som betyr at de reagerer avhengig av eksponeringen den er avhengig av. Nukleofiler har imidlertid en termodynamisk kjemisk natur som betyr at de påvirkes av andre kjemiske reaksjoner i miljøet.
Sammendrag – Base vs Nucleophile
Hver nukleofil er en base, men alle basene er ikke nukleofile. Nøkkelforskjellen mellom base og nukleofil er at baser er hydrogenakseptorer som kan utføre nøytraliserende reaksjoner, mens nukleofiler angriper elektrofiler for å sette i gang noen visse organiske reaksjoner.
