Electrophiliteit

Electrophiliteit is de eigenschap van een chemisch deeltje om elektronen te ontvangen in een reactie, meestal via een aanval van een nucleofiel. In de organische en fysiske chemie wordt een electrophiel gezien als een stof die elektronenparen van een nucleofiel accepteert, waardoor bindingen worden gevormd of verbroken. De term wordt zowel gebruikt voor de stimulerende kracht van een reagent als voor de beschrijving van reactiviteit in reactie-inzichten en mechanistische voorspellingen.

In conceptuele dichtheidsfunctionaaltheorie (DFT) wordt electrophiliteit gecategoriseerd met gastdescriptoren, waarbij de globale electrophiliteitsindex ω een centrale maat geeft. ω koppelt de chemische potentiaal μ en de hardheid η samen via ω = μ^2/(2η). De chemische potentiaal μ kan worden benaderd door μ ≈ (EHOMO + ELUMO)/2 en η door η ≈ ELUMO − EHOMO. Een hoger ω duidt op een sterker electrophiel: zo zal een stof met een grotere neiging elektronen aan te trekken purer reactiviteit laten zien met nucleofielen.

Regionaliteit: naast een globale descriptor bestaan lokale electrophiliteitsindices die aangeven welke delen van een molecuul de grootste aantrekking tot elektronen vertonen. Deze lokale descriptors maken gebruik van Fukui-functies en gerelateerde concepten om specifieke reaction centers te herkennen.

Toepassingen en betekenis: electrophiliteit wordt gebruikt bij vergelijkende studies van reagentia, het plannen van additie- en substitutiereacties en het screenen van reactiviteit in synthese en katalyse. Veel voorkomende electrophielen zijn carbocationen en koolstofcentra in carbonylverbindingen, die elektronen van nucleofielen aantrekken bij de vorming van nieuwe bindingen.