Perbezaan utama antara nukleofil dan elektrofil ialah nukleofil ialah bahan yang mencari pusat positif manakala elektrofil mencari pusat negatif yang mempunyai elektron tambahan.
Kita boleh menamakan spesies yang timbul akibat pemisahan cas sebagai “electrophiles” dan “nucleophiles”. Kami akan membincangkan apa sebenarnya nukleofil atau elektrofil dalam artikel ini. Elektrofil dan nukleofil adalah penting untuk memulakan tindak balas kimia. Selanjutnya, mereka penting untuk menerangkan bagaimana tindak balas berlaku. Dalam kimia organik, kita boleh mengkategorikan mekanisme tindak balas bergantung kepada spesies awal (sama ada elektrofil atau nukleofil) yang mula menyerang spesies lain. Penggantian nukleofilik, penambahan nukleofilik, penggantian elektrofilik dan penambahan elektrofilik ialah empat jenis mekanisme utama yang menerangkan tindak balas organik.
Apakah Nukleofil?
Nukleofil ialah sebarang ion negatif atau sebarang molekul neutral yang mempunyai sekurang-kurangnya satu pasangan elektron yang tidak dikongsi. Nukleofil adalah bahan yang sangat elektropositif, oleh itu, suka berinteraksi dengan pusat positif. Ia boleh memulakan tindak balas menggunakan pasangan elektron tunggal. Contohnya, apabila nukleofil bertindak balas dengan alkil halida, pasangan tunggal nukleofil menyerang atom karbon yang membawa halogen. Atom karbon ini mempunyai cas positif separa disebabkan oleh perbezaan antara nilai keelektronegatifan karbon ini dan atom halogen. Selepas nukleofil melekat pada karbon, halogen keluar. Kami memanggil jenis tindak balas ini sebagai tindak balas penggantian nukleofilik.
Rajah 01: Tindak balas Penambahan Nukleofilik
Terdapat satu lagi jenis tindak balas yang boleh dimulakan oleh nukleofil; kami memanggilnya tindak balas penyingkiran nukleofilik. Nukleofilisiti memberitahu tentang mekanisme tindak balas; oleh itu, ia adalah petunjuk kadar tindak balas. Sebagai contoh, jika nukleofilisiti tinggi, maka tindak balas tertentu menjadi cepat, dan jika nukleofilisiti rendah, kadar tindak balas adalah perlahan. Oleh kerana nukleofil menderma elektron, menurut definisi Lewis, ia adalah bes.
Apakah itu Elektrofil?
Elektrofil ialah reagen, yang dalam tindak balasnya mencari elektron tambahan yang akan memberi mereka cengkerang valensi elektron yang stabil. Karbokation adalah elektrofil. Mereka kekurangan elektron dan hanya mempunyai enam elektron dalam petala valensinya. Kerana ini, karbokation boleh bertindak sebagai asid Lewis. Mereka menerima pasangan elektron daripada nukleofil dan mengisi petala valensi.
Rajah 02: Tindak balas Penambahan Elektrofilik
Elektrofil mungkin mempunyai cas positif formal, cas separa positif atau cangkerang kelambu dengan oktet yang tidak lengkap. Tindak balas penggantian elektrofilik dan penambahan elektrofilik adalah dua tindak balas utama yang boleh dimulakan oleh elektrofil. Dalam tindak balas penggantian elektrofilik, elektrofil menyesarkan atom atau kumpulan dalam sebatian. Kita boleh melihat kejadian ini terutamanya dalam sebatian aromatik. Sebagai contoh, ini adalah mekanisme dengan kumpulan nitro yang melekat pada cincin benzena dengan menyesarkan hidrogen. Dalam tindak balas penambahan elektrofilik, ikatan pi dalam molekul terurai dan ikatan sigma baharu terbentuk antara molekul dan elektrofil.
Apakah Perbezaan Antara Nukleofil dan Elektrofil?
Nukleofil ialah sebarang ion negatif atau mana-mana molekul neutral yang mempunyai sekurang-kurangnya satu pasangan elektron yang tidak dikongsi manakala elektrofil adalah reagen, yang dalam tindak balasnya mencari elektron tambahan yang akan memberi mereka cengkerang valensi elektron yang stabil. Oleh itu, perbezaan utama antara nukleofil dan elektrofil ialah nukleofil adalah bahan yang mencari pusat positif manakala elektrofil mencari pusat negatif yang mempunyai elektron tambahan. Selain itu, kita boleh menganggap nukleofil sebagai bes Lewis manakala elektrofil sebagai asid Lewis. Oleh itu, ini adalah satu lagi perbezaan antara nukleofil dan elektrofil.
Infografik di bawah menjadualkan perbezaan antara nukleofil dan elektrofil sebagai perbandingan sebelah menyebelah.
Ringkasan – Nukleofil lwn Elektrofil
Nukleofil dan elektrofil ialah dua bentuk spesies kimia berbeza yang mempunyai keupayaan untuk memulakan tindak balas kimia yang berbeza. Perbezaan utama antara nukleofil dan elektrofil ialah nukleofil ialah bahan yang mencari pusat positif manakala elektrofil mencari pusat negatif yang mempunyai elektron tambahan.
