Den viktigaste skillnaden mellan nukleofil och elektrofil är att nukleofilen är en substans som söker ett positivt centrum medan elektrofilerna söker negativa centra som har extra elektroner.
Vi kan namnge de arter som uppstår på grund av en laddningsseparation som "elektrofiler" och "nukleofiler". Vi kommer att diskutera vad som är exakt en nukleofil eller en elektrofil i den här artikeln. Elektrofiler och nukleofiler är viktiga för att initiera kemiska reaktioner. Vidare är de viktiga för att beskriva hur reaktionerna fortskrider. Inom organisk kemi kan vi kategorisera reaktionsmekanismer beroende på den ursprungliga arten (antingen en elektrofil eller nukleofil) som börjar attackera den andra arten. Nukleofil substitution, nukleofil addition, elektrofil substitution och elektrofil addition är de fyra huvudtyperna av mekanismer som beskriver organiska reaktioner.
Vad är nukleofil?
En nukleofil är vilken negativ jon som helst eller vilken neutral molekyl som helst som har minst ett odelat elektronpar. 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 skillnaden mellan elektronegativitetsvärdena för detta kol och halogenatomen. Efter att nukleofilen fäster vid kolet, lämnar halogenen. Vi kallar denna typ av reaktioner som nukleofila substitutionsreaktioner.
Figur 01: En nukleofil additionsreaktion
Det finns en annan typ av reaktion som nukleofiler kan initiera; vi kallar det nukleofil elimineringsreaktion. Nukleofilicitet berättar om reaktionsmekanismerna; sålunda är det en indikation på reaktionshastigheterna. Till exempel, om nukleofilicitet är hög, så blir en viss reaktion snabb, och om nukleofilicitet är låg är reaktionshastigheten långsam. Eftersom nukleofiler donerar elektroner, enligt Lewis definition, är de baser.
Vad är elektrofil?
Elektrofiler är reagenser som i sina reaktioner söker de extra elektronerna som ger dem ett stabilt valensskal av elektroner. Karbokationer är elektrofiler. De har elektronbrist och har bara sex elektroner i valensskalet. På grund av detta kan karbokater fungera som Lewis-syror. De accepterar ett elektronpar från en nukleofil och fyller valensskalet.
Figur 02: En elektrofilisk additionsreaktion
Elektrofiler kan ha en formell-positiv laddning, en partiell-positiv laddning eller ett valansskal med en ofullständig oktett. Elektrofil substitution och elektrofila additionsreaktioner är de två huvudreaktionerna som elektrofiler kan initiera. I en elektrofil substitutionsreaktion förskjuter en elektrofil en atom eller grupp i en förening. Vi kan se denna incident främst i aromatiska föreningar. Till exempel är detta mekanismerna med en nitrogrupp som fäster till bensenringen genom att ersätta väte. I en elektrofil additionsreaktion bryts en pi-bindning i en molekyl ner och en ny sigmabindning bildas mellan molekylen och elektrofilen.
Vad är skillnaden mellan nukleofil och elektrofil?
En nukleofil är vilken negativ jon eller vilken neutral molekyl som helst som har minst ett odelat elektronpar medan elektrofilerna är reagenser, som i sina reaktioner söker de extra elektronerna som ger dem ett stabilt valensskal av elektroner. Således är nyckelskillnaden mellan nukleofil och elektrofil att nukleofilen är ett ämne som söker ett positivt centrum medan elektrofilerna söker negativa centra som har extra elektroner. Dessutom kan vi betrakta nukleofiler som Lewis-baser medan elektrofiler som Lewis-syror. Därför är detta ytterligare en skillnad mellan nukleofil och elektrofil.
Infografiken nedan visar skillnaden mellan nukleofil och elektrofil som en sida vid sida-jämförelse.
Sammanfattning – Nucleophile vs Electrophile
Nukleofiler och elektrofiler är två olika former av kemiska arter som har förmågan att initiera olika kemiska reaktioner. Den viktigaste skillnaden mellan nukleofil och elektrofil är att nukleofilen är en substans som söker ett positivt centrum medan elektrofilerna söker negativa centra som har extra elektroner.
