Нуклеофил ба электрофил хоёрын гол ялгаа нь нуклеофиль нь эерэг төвийг эрэлхийлдэг бодис бол электрофилууд нэмэлт электронтой сөрөг төвүүдийг эрэлхийлдэгт оршино.
Цэнэг хуваагдсанаас үүссэн төрлийг бид "электрофиль" ба "нуклеофиль" гэж нэрлэж болно. Бид энэ нийтлэлд нуклеофил эсвэл электрофил гэж юу болохыг авч үзэх болно. Электрофиль ба нуклеофиль нь химийн урвалыг эхлүүлэхэд чухал үүрэгтэй. Цаашилбал, тэдгээр нь урвал хэрхэн явагддагийг тайлбарлахад чухал ач холбогдолтой. Органик химийн хувьд бусад зүйл рүү довтолж эхэлдэг анхны төрлөөс (электрофиль эсвэл нуклеофил) хамаарч урвалын механизмыг ангилж болно. Нуклеофилийн орлуулалт, нуклеофилийн нэмэлт, электрофил орлуулалт, электрофил нэмэлт нь органик урвалыг дүрсэлсэн дөрвөн үндсэн механизм юм.
Нуклеофиль гэж юу вэ?
Нуклеофиль гэдэг нь хамгийн багадаа нэг хуваагдаагүй электрон хостой аливаа сөрөг ион эсвэл төвийг сахисан молекул юм. Нуклеофил бол маш цахилгаан эерэг бодис тул эерэг төвүүдтэй харьцах дуртай. Энэ нь дан электрон хосыг ашиглан урвалыг эхлүүлж чаддаг. Жишээлбэл, нуклеофил нь алкил галидтай урвалд ороход нуклеофилийн ганц хос галоген агуулсан нүүрстөрөгчийн атом руу дайрдаг. Энэхүү нүүрстөрөгчийн атом нь энэ нүүрстөрөгч болон галоген атомын электрон сөрөг утгын зөрүүгээс болж хэсэгчилсэн эерэг цэнэгтэй байдаг. Нуклеофилийг нүүрстөрөгчтэй холбосны дараа галоген нь гарч ирдэг. Бид энэ төрлийн урвалыг нуклеофилийн орлуулах урвал гэж нэрлэдэг.
Зураг 01: Нуклеофилийн нэмэлт урвал
Нуклеофилийн эхлүүлж болох өөр төрлийн урвал байдаг; Бид үүнийг нуклеофилийн устгах урвал гэж нэрлэдэг. Нуклеофиль чанар нь урвалын механизмын тухай өгүүлдэг; Тиймээс энэ нь урвалын хурдны үзүүлэлт юм. Жишээлбэл, хэрэв нуклеофиль чанар өндөр байвал тодорхой урвал хурдан болдог, хэрэв нуклеофиль чанар бага бол урвалын хурд удаан байдаг. Нуклеофиль нь электрон өгдөг тул Льюисийн тодорхойлолтоор тэдгээр нь суурь юм.
Электрофил гэж юу вэ?
Электрофилууд нь урвалжууддаа электронуудын тогтвортой валентын бүрхүүлийг өгөх нэмэлт электронуудыг эрэлхийлдэг урвалжууд юм. Карбокатууд нь электрофил юм. Тэдгээр нь электрон дутагдалтай бөгөөд валентын бүрхүүлд ердөө 6 электрон байдаг. Үүнээс болж карбокатууд нь Льюисийн хүчлийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд нуклеофилийн электрон хосыг хүлээн авч, валентийн бүрхүүлийг дүүргэдэг.
Зураг 02: Электрофилийн нэмэлт урвал
Электрофилууд нь албан ёсны-эерэг цэнэгтэй, хэсэгчилсэн-эерэг цэнэгтэй, эсвэл бүрэн бус октет бүхий валантын бүрхүүлтэй байж болно. Электрофилийн орлуулалт ба электрофил нэмэх урвалууд нь электрофилуудын эхлүүлж болох хоёр гол урвал юм. Электрофиль орлуулах урвалын үед электрофил нь нэгдэл дэх атом эсвэл бүлгийг нүүлгэн шилжүүлдэг. Бид энэ үзэгдлийг голчлон үнэрт нэгдлүүдээс харж болно. Жишээлбэл, энэ нь устөрөгчийг нүүлгэн шилжүүлэх замаар бензолын цагирагт бэхлэгдсэн нитро бүлэг бүхий механизм юм. Электрофилийн нэмэлт урвалын үед молекул дахь pi холбоо задарч, молекул болон электрофилийн хооронд шинэ сигма холбоо үүснэ.
Нуклеофил ба электрофил хоёрын ялгаа юу вэ?
Нуклеофиль гэдэг нь хамгийн багадаа нэг хуваагдаагүй электрон хостой аливаа сөрөг ион эсвэл төвийг сахисан молекулыг хэлдэг бол электрофилууд нь урвалын явцад электронуудын тогтвортой валентын бүрхүүлийг өгөх нэмэлт электронуудыг эрэлхийлдэг урвалжууд юм. Тиймээс нуклеофил ба электрофил хоёрын гол ялгаа нь нуклеофил нь эерэг төвийг эрэлхийлдэг бодис бөгөөд электрофилууд нэмэлт электронтой сөрөг төвүүдийг эрэлхийлдэг. Түүнээс гадна бид нуклеофилийг Льюисын суурь, электрофилийг Льюисын хүчил гэж үзэж болно. Тиймээс энэ нь нуклеофил ба электрофил хоёрын өөр нэг ялгаа юм.
Доорх инфографик нь нуклеофил ба электрофилийн ялгааг зэрэгцүүлэн харьцуулсан хүснэгт юм.
Хураангуй – Нуклеофиль ба электрофил
Нуклеофиль ба электрофилууд нь өөр өөр химийн урвал үүсгэх чадвартай хоёр өөр төрлийн химийн төрөл юм. Нуклеофил ба электрофил хоёрын гол ялгаа нь нуклеофиль нь эерэг төвийг эрэлхийлдэг бодис бөгөөд электрофилууд нэмэлт электронтой сөрөг төвүүдийг эрэлхийлдэг.
