Nøkkelforskjellen mellom nukleofil og elektrofil er at nukleofilen er et stoff som søker et positivt senter, mens elektrofilene søker negative sentre som har ekstra elektroner.
Vi kan navngi artene som oppstår på grunn av en ladningsseparasjon som "elektrofiler" og "nukleofiler". Vi vil diskutere hva som er en nukleofil eller en elektrofil i denne artikkelen. Elektrofiler og nukleofiler er viktige for å sette i gang kjemiske reaksjoner. Videre er de viktige for å beskrive hvordan reaksjonene forløper. I organisk kjemi kan vi kategorisere reaksjonsmekanismer avhengig av den opprinnelige arten (enten en elektrofil eller nukleofil) som begynner å angripe den andre arten. Nukleofil substitusjon, nukleofil addisjon, elektrofil substitusjon og elektrofil addisjon er de fire hovedtypene av mekanismer som beskriver organiske reaksjoner.
Hva er nukleofil?
En nukleofil er et hvilket som helst negativt ion eller et hvilket som helst nøytr alt molekyl som har minst ett ikke-delt elektronpar. 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 forskjellen mellom elektronegativitetsverdiene til dette karbonet og halogenatomet. Etter at nukleofilen fester seg til karbonet, forlater halogenet. Vi kaller denne typen reaksjoner som nukleofile substitusjonsreaksjoner.
Figur 01: En nukleofil tilleggsreaksjon
Det er en annen type reaksjon som nukleofiler kan sette i gang; vi kaller det nukleofil eliminasjonsreaksjon. Nukleofilisitet forteller om reaksjonsmekanismene; dermed er det en indikasjon på reaksjonshastighetene. For eksempel, hvis nukleofilisiteten er høy, blir en viss reaksjon rask, og hvis nukleofilisiteten er lav, er reaksjonshastigheten langsom. Siden nukleofiler donerer elektroner, ifølge Lewis-definisjonen, er de baser.
Hva er elektrofil?
Elektrofiler er reagenser, som i sine reaksjoner søker de ekstra elektronene som vil gi dem et stabilt valensskall av elektroner. Karbokasjoner er elektrofiler. De har elektronmangel og har bare seks elektroner i valensskallet. På grunn av dette kan karbokasjoner fungere som Lewis-syrer. De aksepterer et elektronpar fra en nukleofil og fyller valensskallet.
Figur 02: En elektrofil tilleggsreaksjon
Elektrofiler kan ha en formell-positiv ladning, en delvis-positiv ladning eller et valanceskall med en ufullstendig oktett. Elektrofil substitusjon og elektrofile addisjonsreaksjoner er de to hovedreaksjonene som elektrofiler kan sette i gang. I en elektrofil substitusjonsreaksjon fortrenger en elektrofil et atom eller en gruppe i en forbindelse. Vi kan se denne hendelsen hovedsakelig i aromatiske forbindelser. For eksempel er dette mekanismene med en nitrogruppe som fester seg til benzenringen ved å fortrenge hydrogen. I en elektrofil addisjonsreaksjon brytes en pi-binding i et molekyl ned og en ny sigma-binding dannes mellom molekylet og elektrofilen.
Hva er forskjellen mellom nukleofil og elektrofil?
En nukleofil er et hvilket som helst negativt ion eller et hvilket som helst nøytr alt molekyl som har minst ett ikke-delt elektronpar, mens elektrofilene er reagenser, som i sine reaksjoner søker de ekstra elektronene som vil gi dem et stabilt valensskall av elektroner. Dermed er nøkkelforskjellen mellom nukleofil og elektrofil at nukleofilen er et stoff som søker et positivt senter, mens elektrofilene søker negative sentre som har ekstra elektroner. Dessuten kan vi vurdere nukleofiler som Lewis-baser mens elektrofiler som Lewis-syrer. Derfor er dette en annen forskjell mellom nukleofil og elektrofil.
Infografien nedenfor viser forskjellen mellom nukleofil og elektrofil som en side ved side-sammenligning.
Sammendrag – Nukleofil vs elektrofil
Nukleofiler og elektrofiler er to forskjellige former for kjemiske arter som har evnen til å sette i gang forskjellige kjemiske reaksjoner. Hovedforskjellen mellom nukleofil og elektrofil er at nukleofilen er et stoff som søker et positivt senter, mens elektrofilene søker negative sentre som har ekstra elektroner.
