Nyckelskillnaden mellan bas och nukleofil är att baser är väteacceptorer som kan utföra neutraliserande reaktioner medan nukleofiler attackerar elektrofiler för att initiera vissa organiska reaktioner.
Syror och baser är två viktiga begrepp inom kemi. Båda har motstridiga egenskaper. En nukleofil är en term som vi använder mer framträdande inom organisk kemi för att beskriva reaktionsmekanismer och -hastigheter. Strukturellt sett finns det ingen särskiljande skillnad mellan bas och nukleofil, men funktionellt utför de olika uppgifter.
Vad är Base?
Vi kan definiera baser på flera sätt enligt olika vetenskapsmäns definitioner. Arrhenius definierar en bas som ett ämne som donerar OH– joner till lösningen. Enligt Lewis är vilken elektrondonator som helst en bas. Bronsted- Lowry definierar en bas som ett ämne som kan acceptera en proton. Enligt Arrhenius definition ska en förening ha en hydroxidanjon och förmågan att donera den som en hydroxidjon för att vara en bas.
Men baserat på Lewis och Bronsted- Lowrys teorier finns det några molekyler som inte har hydroxider men kan fungera som en bas. Till exempel är NH3 en Lewis-bas, eftersom den kan donera elektronparet på kväve. Likaså är Na2CO3 en Bronsted-Lowry-bas utan hydroxidgrupper men har förmågan att acceptera väte.
Figur 01: Kemiska grundämnen i det periodiska systemet som kan bilda hårda, mjuka och mellanliggande grundföreningar
Egenskaper för baser
Baser har en hal tvålliknande känsla och en bitter smak. De reagerar lätt med syror som producerar vatten och s altmolekyler. Kaustiksoda, ammoniak och bakpulver är några av de vanliga baserna vi stöter på väldigt ofta. Vi kan kategorisera baser i två kategorier, beroende på deras förmåga att dissociera och producera hydroxidjoner. Starka baser som NaOH, KOH kan genomgå fullständig jonisering i en lösning för att ge joner. Svaga baser som NH3 är delvis dissocierade och ger färre mängder hydroxidjoner.
Kb är basdissociationskonstanten. Det ger en indikation på förmågan att förlora hydroxidjoner av en svag bas. Syror med ett högre pKa-värde (mer än 13) är svaga syror, men deras konjugerade baser anses vara starka baser. För att kontrollera om ett ämne är en bas eller inte kan vi använda flera indikatorer som lackmuspapper eller pH-papper. Baser visar ett pH-värde högre än 7, och det blir röd lackmus till blå.
Vad är en nukleofil?
Vi kan namnge vilken negativ jon som helst eller vilken neutral molekyl som helst som har minst ett odelat elektronpar som nukleofil. Nukleofil är ett ämne som är mycket elektropositivt och därför gillar att interagera med positiva centra. Det kan initiera reaktioner med hjälp av det ensamma elektronparet. Till exempel, när en nukleofil reagerar med en alkylhalogenid, angriper nukleofilens ensamma par kolatomen som bär halogenen. Denna kolatom har en partiell positiv laddning på grund av elektronegativitetsskillnaden mellan kolatomen och halogenatomen.
Figur 02: Reaktioner av dikarbamoylklorid med nukleofiler
Efter att nukleofilen har fäst sig vid kolet, lämnar halogenen. Vi kallar denna typ av reaktioner som nukleofila substitutionsreaktioner. Det finns en annan typ av reaktioner som initieras med nukleofilerna; de är nukleofila elimineringsreaktioner. Nukleofilicitet berättar om reaktionsmekanismerna. Det är således en indikation på reaktionshastigheterna. Till exempel, om nukleofilicitet är hög kan en viss reaktion ske snabbt, och om nukleofilicitet är låg är reaktionshastigheten långsam. Eftersom nukleofiler donerar elektroner, enligt Lewis definition, är de baser.
Vad är skillnaden mellan bas och nukleofil?
Den stora skillnaden mellan bas och nukleofil ligger på deras funktion. Baserna är väteacceptorer som kan utföra neutraliserande reaktioner medan nukleofiler attackerar elektrofiler för att initiera vissa organiska reaktioner. Därför är detta nyckelskillnaden mellan bas och nukleofil. Dessutom fungerar baser som väteacceptorer som kan utföra neutraliserande reaktioner medan nukleofiler attackerar elektrofiler för att initiera vissa organiska reaktioner.
Som en annan viktig skillnad mellan bas och nukleofil kan vi ta den typ av kemiska reaktioner som de involverar; baser involverar i syraneutraliserande reaktioner medan nukleofiler involverar i nukleofila reaktioner. Dessutom har baser en kinetisk kemisk natur vilket innebär att de reagerar beroende på vilken exponering de är beroende av. Nukleofiler har dock en termodynamisk kemisk natur vilket innebär att de påverkas av andra kemiska reaktioner i miljön.
Sammanfattning – Bas vs Nucleophile
Varje nukleofil är en bas, men alla baser är inte nukleofiler. Den viktigaste skillnaden mellan bas och nukleofil är att baser är väteacceptorer som kan utföra neutraliserande reaktioner medan nukleofiler attackerar elektrofiler för att initiera vissa organiska reaktioner.
