Unterschied zwischen Nukleophil und Elektrophil

Das Hauptunterschied zwischen Nukleophil und Elektrophil ist, dass die Nucleophil ist eine Substanz, die ein positives Zentrum sucht, während die Elektrophilen negative Zentren mit zusätzlichen Elektronen suchen.

Die durch Ladungstrennung entstehenden Spezies können wir als "Elektrophile" und "Nukleophile" bezeichnen. Wir werden in diesem Artikel diskutieren, was genau ein Nukleophil oder ein Elektrophil ist. Elektrophile und Nucleophile sind wichtig, um chemische Reaktionen auszulösen. Sie sind außerdem wichtig, um zu beschreiben, wie die Reaktionen ablaufen. In der organischen Chemie können Reaktionsmechanismen in Abhängigkeit von der ursprünglichen Spezies (entweder einem Elektrophil oder einem Nucleophil), die die anderen Spezies angreift, kategorisiert werden. Nukleophile Substitution, nucleophile Addition, elektrophile Substitution und elektrophile Addition sind die vier Haupttypen von Mechanismen, die organische Reaktionen beschreiben.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Nucleophil?
3. Was ist Elektrophil?
4. Side-by-Side-Vergleich - Nucleophil gegen Elektrophil in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist Nucleophil??

Ein Nucleophil ist ein beliebiges negatives Ion oder ein neutrales Molekül, das mindestens ein ungeteiltes Elektronenpaar aufweist. Nukleophil ist eine Substanz, die sehr elektropositiv ist und daher gerne mit positiven Zentren interagiert. Es kann Reaktionen unter Verwendung des freien Elektronenpaares initiieren. Wenn beispielsweise ein Nucleophil mit einem Alkylhalogenid reagiert, greift das einsame Paar des Nucleophils das Kohlenstoffatom an, das das Halogen trägt. Dieses Kohlenstoffatom hat aufgrund der Differenz zwischen den Elektronegativitätswerten dieses Kohlenstoffs und des Halogenatoms eine teilweise positive Ladung. Nachdem sich das Nucleophil an den Kohlenstoff gebunden hat, verlässt das Halogen. Wir nennen diese Art von Reaktionen als nucleophile Substitutionsreaktionen.

Abbildung 01: Eine nucleophile Additionsreaktion

Es gibt eine andere Art von Reaktion, die Nukleophile initiieren können. wir nennen es eine nucleophile Eliminierungsreaktion. Die Nucleophilie erzählt von den Reaktionsmechanismen. es ist also ein Hinweis auf die Reaktionsraten. Wenn beispielsweise die Nucleophilie hoch ist, wird eine bestimmte Reaktion schnell, und wenn die Nucleophilie niedrig ist, ist die Reaktionsgeschwindigkeit gering. Da Nukleophile nach der Lewis-Definition Elektronen abgeben, sind sie Basen.

Was ist Elektrophil??

Elektrophile sind Reagenzien, die in ihren Reaktionen die zusätzlichen Elektronen suchen, die ihnen eine stabile Valenzschale der Elektronen geben. Carbokationen sind Elektrophile. Sie haben einen Elektronenmangel und haben nur sechs Elektronen in ihrer Valenzhülle. Deshalb können Carbokationen als Lewis-Säuren wirken. Sie akzeptieren ein Elektronenpaar aus einem Nucleophil und füllen die Valenzhülle.

Abbildung 02: Eine elektrophile Additionsreaktion

Elektrophile können eine formal positive Ladung, eine partiell positive Ladung oder eine Valenzschale mit einem unvollständigen Oktett aufweisen. Elektrophile Substitutions- und elektrophile Additionsreaktionen sind die zwei Hauptreaktionen, die Elektrophile initiieren können. Bei einer elektrophilen Substitutionsreaktion verdrängt ein Elektrophil ein Atom oder eine Gruppe in einer Verbindung. Wir können diesen Vorfall hauptsächlich in aromatischen Verbindungen sehen. Dies ist zum Beispiel der Mechanismus, bei dem eine Nitrogruppe durch Verdrängung von Wasserstoff an den Benzolring gebunden wird. Bei der elektrophilen Additionsreaktion bricht eine Pi-Bindung in einem Molekül zusammen und eine neue Sigma-Bindung bildet sich zwischen dem Molekül und dem Elektrophil.

Was ist der Unterschied zwischen Nukleophil und Elektrophil??

Ein Nucleophil ist ein beliebiges negatives Ion oder ein neutrales Molekül, das mindestens ein Elektronenpaar mit ungeteiltem Elektronenpaar enthält, während die Elektrophilen Reagenzien sind, die bei ihren Reaktionen die zusätzlichen Elektronen suchen, die ihnen eine stabile Valenzschale der Elektronen geben. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Nukleophil und Elektrophil darin, dass das Nukleophil eine Substanz ist, die nach einem positiven Zentrum sucht, während die Elektrophilen nach negativen Zentren mit zusätzlichen Elektronen suchen. Darüber hinaus können Nucleophile als Lewis-Basen und Elektrophile als Lewis-Säuren betrachtet werden. Daher ist dies ein weiterer Unterschied zwischen Nukleophil und Elektrophil.

Die folgende Infografik zeigt den Unterschied zwischen Nukleophil und Elektrophil als Vergleich.

Zusammenfassung - Nucleophil vs Electrophil

Nukleophile und Elektrophile sind zwei verschiedene Formen chemischer Spezies, die die Fähigkeit haben, verschiedene chemische Reaktionen auszulösen. Der Hauptunterschied zwischen Nukleophil und Elektrophil besteht darin, dass das Nukleophil eine Substanz ist, die nach einem positiven Zentrum sucht, während die Elektrophilen nach negativen Zentren mit zusätzlichen Elektronen suchen.

Referenz:

1. "Nucleophil". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. Juli 2018. Hier verfügbar 
2. „Elektrophile“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3. Juni 2018. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1. ”NucleophilicConjugateAddition” von V8rik in der Wikipedia auf Englisch, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 
2. "Elektrophile Addition von Br2" Von keinem maschinenlesbaren Autor zur Verfügung gestellt. Su-no-G unterstellt (Public Domain) via Commons Wikimedia