معرف ها بر اساس آنها سفارش داده می شوند خواص الکترونیکی بر اساس نحوه حمله آنها به یک بستر به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند – هسته دوست ها و الکتروفیل ها. نوکلئوفیل ها مولکول هایی هستند که می توانند با یک جفت الکترون آزاد و غیر محدود به یک بستر حمله کنند. نام “نوکلئوفیل” یا خاصیت “نوکلئوفیل” را می توان به “عشق هسته ای” ترجمه کرد. با این حال، کلمه “هسته” در اینجا به معنای اتم کربن در بستری است که توسط هسته دوست مورد حمله قرار می گیرد. با این حال، این اتم کربنی که قرار است مورد حمله قرار گیرد، هنوز جانشینهایی دارد. هسته دوست باید این جانشین ها را “عبور” کند تا به اتم کربن برسد. از این رو اصطلاح “دل دوست” به معنای “درون شدن” است.
معرف های نوکلئوفیل معمولی
طبق تعریف، تمام مولکول هایی که دارای اتم اکسیژن، نیتروژن یا گوگرد هستند، هسته دوست بالقوه هستند. آنیون ها مانند هالیدها و آنیون الکلات نیز در گروه معرف های هسته دوست هستند (شکل 1).
نوکلئوفیلی
قدرت هسته دوست ها (اکنون) خواهد شد به عنوان هسته دوستی تعیین شده است. این یک کمیت جنبشی است که بیانگر سرعت واکنش یک هسته دوست با یک بستر است. هسته دوستی یک معرف شامل دو کمیت است. اولین مورد آزاد شدن انرژی به دلیل تشکیل پیوند C-Nu است. متغیر دوم، تغییر انرژی ناشی از تغییر در حلال شدن است، یعنی برهمکنش بین هسته دوست و حلال.
مقدار اول نیازی به توضیح بیشتر ندارد. تغییر در انرژی با تغییر پوسته حلالیت پیچیدهتر است. از آنجایی که هر دو الکترون پیوند توسط معرف برای اصلاح پیوند تامین می شوند، چگالی الکترون در هسته دوست کاهش می یابد. نوکلئوفیل های خنثی از طریق تشکیل پیوند کاتیونی می شوند، نوکلئوفیل های آنیونی خنثی می شوند. این به شدت حلالیت توسط حلال را تغییر می دهد (شکل 2).
وابستگی به حلال
عبارات فوق نشان می دهد که نمی توان یک درجه بندی مطلق برای هسته دوستی معرف ها وجود داشت. همیشه باید حلال در نظر گرفته شود که در آن واکنش انجام می شود. اگر واکنش در یک الکل انجام شود، پیوندهای هیدروژنی بلافاصله با جفت تک الکترون های هسته دوست تشکیل می شود و هسته دوست به شدت حل می شود. این منجر به تضعیف واکنش پذیری هسته دوست می شود.
با این حال، بسیاری از هسته دوست ها در آلکان هایی که نمی توانند پیوند هیدروژنی تشکیل دهند، محلول نیستند. بنابراین یکی به حلال های قطبی وابسته است.
استون، دی متیل فرمامید (DMF) یا دی متیل سولفوکسید (DMSO) استفاده شده. آنها قطبی هستند اما قادر به ایجاد پیوند هیدروژنی با هسته دوست نیستند (شکل 3).
پایه و هسته دوستی
ارتباط بین اساسی بودن و هسته دوستی زمانی مشخص می شود که در نظر بگیریم که هم در جانشینی هسته دوست و هم در واکنش اسید-باز BRÖNSTED، معرف به عنوان دهنده الکترون عمل می کند. پایه یک کمیت ترمودینامیکی است که منعکس کننده برقراری تعادل واکنش اسید-باز است.
با این حال، هسته دوستی نرخ واکنش، یعنی یک متغیر جنبشی، معرف مشابه با اتم کربن مثبت یک بستر را تعیین می کند (شکل 4).
هسته دوستی به قطبی پذیری ذرات نیز بستگی دارد. میتوان نشان داد که نوکلئوفیلهای بسیار قطبیپذیر اغلب واکنشپذیرتر از هستهدوستهای با همان بازی هستند که قطبش پذیر نیستند یا فقط کمی قطبیپذیر هستند. قطبش پذیری اندازه گیری جابجایی یک پوسته الکترونی در یک میدان الکتریکی است. با جابجایی پوسته الکترونی می توان یک مرکز بار منفی در هسته دوست ایجاد کرد که حمله به اتم کربن مثبت را تسریع می کند (شکل 5). به دلیل قطبش پذیری بسیار بالا z. ب) یون یدید موجود در متانول یا آب دارای هسته دوستی بسیار بالایی است. توضیح دقیق تری را می توان در مفهوم اسیدها و بازهای سخت و نرم (مفهوم HSAB) یافت.
هسته دوست ها در واکنش های شیمیایی
را جایگزینی نوکلئوفیلیک
(پ ن)یک واکنش در است
sp 3 – هیبرید شدهاتم کربن که تا حدی توسط یک گروه ترک مثبت است. با توجه به سینتیک، واکنش می تواند
اس ن 1 –یا یکی
اس ن 2 –مکانیسم منقضی می شود
تمام واکنش ها در اتم کربن یک گروه کربونیل یا کربوکسی با حمله یک هسته دوست (یک افزودنی هسته دوست) به آن اتم کربن آغاز می شود.
/* خطوط شکست عمدا حذف شده اند! -رابرت */ ؟>
وضعیت: 2010
این متن در حال حاضر در حال ویرایش است.