6.4
נזכיר כי בתגובת החלפה נוקלאופילית, נוקלאופיל תורם את האלקטרונים שלו לאלקטרופיל.
אלקטרופילים הם ריאגנטים מחפשי אלקטרונים – ניטרליים או בעלי מטען חיובי – המכילים אורביטל אטומי ריק או אורביטל אנטי-קשר באנרגיה נמוכה.
אלקטרופיל חיובי, כמו הפרוטון – עם אורביטל פנוי בעל אנרגיה נמוכה של 1שניות – הוא תגובתי מאוד. כתוצאה מכך, נוקלאופיל כמו יון הידרוקסיד תוקף את הפרוטון, מנטרל את המטען ויוצר מים.
אלקטרופיל חיובי נוסף – הקרבוקטיון – הוא בעל אורביטל p פנוי, מה שהופך אותו לתגובתי לקראת התקפה נוקלאופילית.
לאלקטרופיל נייטרלי, כמו החומצה לואיס בורון טריפלואוריד, יש אורביטל p ריק שיכול לקבל אלקטרונים מהנוקלאופיל, ובכך ליצור קשר וכתוצאה מכך קומפלקס יציב.
במולקולה נייטרלית כמו כלורובוטאן, המרכז האלקטרופילי נובע מההשפעה ההשראתית של התחליף האלקטרושלילי יותר המחובר לשרשרת המולקולרית.
באלקטרופיל אורגני בעל אטום אלקטרושלילי בעל קשר כפול – כמו קבוצת הקרבוניל – דיפול הקשר C=O יוצר מטען חיובי חלקי לאטום הפחמן.
בתגובה, הנוקלאופיל מפקיד את האלקטרונים שלו באנרגיה נמוכה יותר π אורביטל של האלקטרופיל. כתוצאה מכך, הקשר C-O π נשבר, והאלקטרונים עוברים לאטום החמצן.
באלקטרופיל, כמו HCl, המורכב מאטום אלקטרושלילי בעל קשר יחיד, הדיפול של הקשר σ מאלץ את האלקטרונים הנוקלאופיליים לנוע לאנרגיה נמוכה יותר HCl נוגד קשר σ אורביטל, ובכך שובר את הקשר.
מולקולות כמו הלוגנים, עם קשרי σ וללא דיפולים, מייצרות גם אלקטרופילים טובים. בברום, למשל, חפיפה גרועה בין האורביטלים האטומיים של אטומי הברום גורמת לקשר Br-Br חלש.
לפיכך, נוקלאופיל תוקף את האנרגיה הנמוכה יותר σ מסלול אנטי-בונדינג, שובר את הקשר Br-Br ויוצר קשר חדש.
שיעור זה מסביר את ההגדרה, הסיווג והמאפיינים האופייניים של אלקטרופיל שהם תכונות מפתח של תגובות התמרה נוקלאופיליות. ניתוח של תמונת המטען והאורביטל שלהם…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.