nukleofiilsete

Nukleofiilid (nukleofiilsed ühendid) on keemilised liigendid, mis annavad elektronipaari või π-elektroneid elektrofiilile, moodustades kovalentse sideme. Need on Lewis’i baasid ja reageerivad peamiselt elektrofiilidega. Nukleofiilid võivad olla negatiivse laenguga ioonid (näiteks OH−, CN−, RO−, I−) või neutraalsed molekulid, millel on vaba elektronpaari (NH3, H2O, etanool).

Reaktsioonid ja mehhanismid. Nukleofiilid esinevad peamiselt substitutsioonireaktsioonides SN1 ja SN2 ning eliminatsioonireaktsioonides E1 ja E2, sõltuvalt elektrofiilisest keskusest ja lahustist. Näiteks SN2-reaktsioonis reageerib CN− CH3Br-ile ja tekib CH3CN ja Br−. Karbonüülrühmadele (aldehüüdid ja ketoonid) toimuvad nucleophilic additions, mille tulemusena pärast protonatsiooni on lõpp-produkt alkohoolne ühend.

Faktorid, mis määravad nukleofiilsust. Nukleofiilsus sõltub laengust, polariseeritavusest, suurusest ja lahustist. Protiklahustites on suuremad ja rohkem polariseeritavad anioonid tavaliselt tugevamad nucleofilid (I− > Br− > Cl− > F−). Aprot lahustites järgib nucleofiilsus aluse tugevust (F− > Cl− > Br− > I−). HSAB-teooria järgi kuuluvad hard-nukleofiilid hard-elektrofiilidele (nt OH−, NH3) ning pehmed nukleofiilid pehmetele elektrofiilidele (nt RS−, I−).

Seosed ja tähendus. Nukleofiilsus ei ole alati sama, kui baasus; paljud nukleofiilid on tugevad alused, kuid mitte alati sama. Nukleofiilsus on keskne mõiste paljudes orgaaniliste sünteeside reaktsioonides, sealhulgas SN2, karbonüül-lisamisel ja Grignard-reaktsioonides.