6.3
En una reacción de sustitución nucleofílica, la molécula reactiva que desplaza al grupo saliente en el sustrato se denomina nucleófilo.
Los nucleófilos son especies ricas en electrones y, por definición, bases de Lewis. El átomo nucleofílico tiene una alta densidad de electrones y dona sus electrones a un centro parcialmente positivo y deficiente en electrones, formando así un nuevo enlace.
Los reactivos nucleofílicos pueden ser aniónicos o neutros. Los nucleófilos aniónicos son iones negativos que contienen uno o más pares solitarios de igual energía, generalmente en heteroátomos. Los pares solitarios no enlazantes ocupan orbitales moleculares de alta energía, lo que los hace menos estables y más reactivos.
Por ejemplo, el nucleófilo de carbono aniónico, al igual que el ion cianuro, tiene un par solitario tanto en el carbono como en el nitrógeno. Sin embargo, dado que el orbital sp del carbono es más alto en energía que el del nitrógeno, el carbono es el centro nucleofílico.
Los nucleófilos neutros tienen uno o más pares de electrones no compartidos en los orbitales moleculares ocupados más altos de, en su mayoría, heteroátomos.
Además, en especies como los alquenos que no tienen pares solitarios, una región de alta densidad de electrones, el enlace pi, funciona como sitio nucleofílico.
Un nucleófilo neutro es menos nucleofílico que su forma aniónica, debido a la ausencia de una carga negativa.
En general, los valores de pKa de los ácidos se pueden utilizar para evaluar la fuerza de sus bases conjugadas o nucleófilos. En el caso de moléculas que contienen el mismo átomo nucleofílico, cuanto mayor sea el pKas de sus ácidos conjugados, más fuerte será el nucleófilo.
El producto de una reacción de sustitución nucleofílica depende del tipo de nucleófilo utilizado.
Cuando un nucleófilo aniónico reacciona con el sustrato, el enlace covalente formado neutraliza la carga formal del nucleófilo, lo que da como resultado un producto neutro.
En comparación, cuando un nucleófilo neutro reacciona con el sustrato, el nucleófilo obtiene una carga formal positiva. Un paso de desprotonación que sigue completa la reacción, lo que da como resultado un producto neutro.
La palabra "nucleófilo" tiene una raíz griega y se traduce como amante del núcleo. Los nucleófilos son especies neutras o cargadas negativamente con u…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Todos los derechos reservados.