Dallimi kryesor midis nukleofilit dhe elektrofilit është se nukleofili është një substancë që kërkon një qendër pozitive ndërsa elektrofilet kërkojnë qendra negative që kanë elektrone shtesë.
Mund t'i emërtojmë speciet që lindin për shkak të ndarjes së ngarkesës si "elektrofile" dhe "nukleofile". Ne do të diskutojmë se çfarë është saktësisht një nukleofile ose një elektrofil në këtë artikull. Elektrofile dhe nukleofile janë të rëndësishme për të filluar reaksionet kimike. Më tej, ato janë të rëndësishme për të përshkruar se si vazhdojnë reagimet. Në kiminë organike, ne mund të kategorizojmë mekanizmat e reagimit në varësi të specieve fillestare (qoftë një elektrofil ose nukleofil) që fillon të sulmojë speciet e tjera. Zëvendësimi nukleofilik, shtimi nukleofilik, zëvendësimi elektrofilik dhe shtimi elektrofilik janë katër llojet kryesore të mekanizmave që përshkruajnë reaksionet organike.
Çfarë është nukleofili?
Një nukleofile është çdo jon negativ ose çdo molekulë neutrale që ka të paktën një çift elektronik të pandarë. Nukleofili është një substancë që është shumë elektropozitive, prandaj, pëlqen të ndërveprojë me qendrat pozitive. Mund të inicojë reaksione duke përdorur çiftin e vetëm elektronik. Për shembull, kur një nukleofil reagon me një halogjen alkil, çifti i vetëm i nukleofilit sulmon atomin e karbonit që mban halogjenin. Ky atom karboni ka një ngarkesë të pjesshme pozitive për shkak të ndryshimit midis vlerave të elektronegativitetit të këtij karboni dhe atomit të halogjenit. Pasi nukleofili bashkohet me karbonin, halogjeni largohet. Ne e quajmë këtë lloj reaksionesh si reaksione të zëvendësimit nukleofilik.
Figura 01: Një reaksion shtesë nukleofilik
Ekziston një lloj tjetër reaksioni që nukleofilët mund të iniciojnë; e quajmë reaksion eliminimi nukleofilik. Nukleofiliteti tregon për mekanizmat e reagimit; pra, është një tregues i shpejtësisë së reagimit. Për shembull, nëse nukleofiliiteti është i lartë, atëherë një reaksion i caktuar bëhet i shpejtë, dhe nëse nukleofiliteti është i ulët, shpejtësia e reagimit është e ngad altë. Meqenëse nukleofilët dhurojnë elektrone, sipas përkufizimit Lewis, ato janë baza.
Çfarë është Elektrofili?
Elektrofili janë reagentë, të cilët në reagimet e tyre kërkojnë elektrone shtesë që do t'u japin atyre një shtresë të qëndrueshme valence elektronesh. Karbokacionet janë elektrofile. Ata kanë mungesë të elektroneve dhe kanë vetëm gjashtë elektrone në shtresën e tyre të valencës. Për shkak të kësaj, karbokacionet mund të veprojnë si acide Lewis. Ata pranojnë një çift elektronik nga një nukleofile dhe mbushin shtresën e valencës.
Figura 02: Një reaksion shtesë elektrofilik
Elektrofili mund të ketë një ngarkesë formale-pozitive, ngarkesë të pjesshme-pozitive ose një guaskë me një oktet jo të plotë. Reaksionet e zëvendësimit elektrofil dhe të shtimit elektrofil janë dy reaksionet kryesore që elektrofilet mund të fillojnë. Në një reaksion zëvendësimi elektrofilik, një elektrofil zhvendos një atom ose grup në një përbërje. Ne mund ta shohim këtë incident kryesisht në përbërjet aromatike. Për shembull, ky është mekanizmat me një grup nitro që ngjitet në unazën e benzenit duke zhvendosur hidrogjenin. Në reaksionin elektrofilik të shtimit, një lidhje pi në një molekulë prishet dhe një lidhje e re sigma formohet midis molekulës dhe elektrofilit.
Cili është ndryshimi midis nukleofilit dhe elektrofilit?
Një nukleofile është çdo jon negativ ose çdo molekulë neutrale që ka të paktën një çift elektronik të pandarë, ndërsa elektrofilet janë reagentë, të cilët në reagimet e tyre kërkojnë elektrone shtesë që do t'u japin atyre një shtresë të qëndrueshme valence elektronesh. Kështu, ndryshimi kryesor midis nukleofilit dhe elektrofilit është se nukleofili është një substancë që kërkon një qendër pozitive ndërsa elektrofilët kërkojnë qendra negative që kanë elektrone shtesë. Për më tepër, ne mund t'i konsiderojmë nukleofilet si baza Lewis ndërsa elektrofilet si acide Lewis. Prandaj, ky është një tjetër ndryshim midis nukleofilit dhe elektrofilit.
Infografia e mëposhtme tabelon ndryshimin midis nukleofilit dhe elektrofilit si një krahasim krah për krah.
Përmbledhje – Nukleofili vs Elektrofili
Bërthamoret dhe elektrofilet janë dy forma të ndryshme të specieve kimike që kanë aftësinë për të filluar reaksione të ndryshme kimike. Dallimi kryesor midis nukleofilit dhe elektrofilit është se nukleofili është një substancë që kërkon një qendër pozitive ndërsa elektrofilët kërkojnë qendra negative që kanë elektrone shtesë.
