JoVE Logo

Sign In

6.4 : אלקטרופילים

שיעור זה מסביר את ההגדרה, הסיווג והמאפיינים האופייניים של אלקטרופיל שהם תכונות מפתח של תגובות התמרה נוקלאופיליות. ניתוח של תמונת המטען והאורביטל שלהם עוזר להבין את התגובתיות שלהם לחיפוש אלקטרונים. ניתן לסווג אלקטרופילים לצורונים חיוביים וניטרליים. סוגים אחרים כוללים רדיקלים חופשיים וקבוצות פונקציונליות קוטביות.

בעוד אלקטרופיל חיובי, כמו פרוטון, מגיב בגלל אורביטל 1s הפנוי שלו, בעל אנרגיה נמוכה, שאר האלקטרופילים החיוביים, כמו קרבוקציות, מגיבים בגלל אורביטל ה-p הריק שלהם.

מצד שני, לאלקטרופילים ניטרליים, בדומה לחומצות לואיס, יש אורביטלי p ריקים שיכולים לקבל אלקטרונים מהנוקלאופיל כדי ליצור קומפלקסים יציבים. לעתים קרובות יכול להיווצר מרכז אלקטרופילי במולקולה ניטרלית עקב ההשפעה האינדוקטיבית מושכת האלקטרונים בנוכחות מתמיר אלקטרושלילי יותר המחובר לשרשרת המולקולרית. זה מסביר את המטען החיובי החלקי על אטום הפחמן בקבוצת קרבוניל.

בהקשר של תגובה כימית, יש צורך בתמונה מקיפה של העברת האלקטרונים בתהליך זה. נוקלאופיל מפקיד את האלקטרונים שלו באורביטל אנטי-קושר אנרגטי נמוך יותר של האלקטרופיל. לעומת זאת, הדיפול של הקשר σ מאלץ את האלקטרונים הנוקלאופיליים לנוע לארובטל σ נוגד הקשר באנרגיה נמוכה יותר, וכתוצאה מכך לשבירת הקשר. תופעות אלו מוסברות לעתים קרובות באמצעות דוגמאות של קבוצות קרבוניל ו-HCl. בדרך כלל, האורביטלים המולקולריים התפוסים הנמוכים ביותר (LUMOs) באלקטרופילים אורגניים הם אורביטלים אנטי קושר עם אנרגיה נמוכה, מכיוון שהם קשורים לאטומים אלקטרוניים שליליים. במקרה זה אורביטלים π* או אורביטלים σ*.

חלק מהמולקולות, כמו הלוגנים, גם מייצרות אלקטרופילים טובים. כאן, למרות היעדר דיפול, חפיפה גרועה בין האורביטלים האטומיים של שני ההלידים מחלישה את הקשר מה שהופך אותו ליותר מועד לתקיפת נוקלאופיל. זה מוביל לסיווג אחר של אלקטרופילים חזקים לעומת חלשים, המדובר בשיעורים מאוחרים יותר. בדרך כלל, מולקולות בעלות קשר יחיד או כפול המקושרות לאטום אלקטרוני שלילי כמו O, N, Cl או Br מייצרות אלקטרופילים טובים.

Tags

ElectrophilesNucleophilic Substitution ReactionsChargeOrbital PictureReactivityPositive ElectrophilesNeutral ElectrophilesFree RadicalsPolar Functional GroupsLewis AcidsElectron TransferAntibonding OrbitalsDipoleBond Breaking

From Chapter 6:

article

Now Playing

6.4 : אלקטרופילים

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

10.4K Views

article

6.1 : אלקיל הלידס

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

16.2K Views

article

6.2 : תגובות החלפה נוקלאופיליות

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

16.0K Views

article

6.3 : נוקלאופילים

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

13.1K Views

article

6.5 : עזיבת קבוצות

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

7.4K Views

article

6.6 : קרבוקטיונים

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

10.9K Views

article

6.7 : SN2 תגובה: קינטיקה

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

8.2K Views

article

6.8 : SN2 תגובה: מנגנון

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

14.0K Views

article

6.9 : SN2 תגובה: מצב מעבר

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

9.5K Views

article

6.10 : SN2 תגובה: סטריאוכימיה

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

9.2K Views

article

6.11 : SN1 תגובה: קינטיקה

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

7.7K Views

article

6.12 : SN1 תגובה: מנגנון

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

11.6K Views

article

6.13 : SN1 תגובה: סטריאוכימיה

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

8.3K Views

article

6.14 : חיזוי מוצרים: SN1 לעומת SN2

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

13.2K Views

article

6.15 : תגובות אלימינציה

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

13.3K Views

See More

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved