دسته‌بندی نشده

بررسی قدرت نوکلئوفیل ها در حلال های پروتیک و آپروتیک

نوکلئوفیل ها

نوکلئوفیل ها (Nucleophile) از دو واژه نوکلئون به معنای هسته و فیل به معنای دوست داشتن تشکیل می شود. به بیان بهتر نوکلئوفیل ها همان هسته دوست ها هستند، به ترکیبات شیمیایی نسبت داده می شود که دارای جفت الکترون آزاد هستند و به بخش هایی از هسته حمله می کنند، مانند:

نوکلئوفیل ها

فهرست مطالب

قدرت نوکلئوفیل ها

درباره قدرت نوکلئوفیل ابتدا باید توجه شود که حلال مورد استفاده آپروتیک است یا پروتیک اما بطور عموم باید موارد زیر را برای تعیین نسبی قدرت نوکلئوفیل ها به خاطر سپرد

1- افزایش بار منفی نوکلئوفیل

موجب افزایش قدرت نوکلئوفیل می گردد که این مورد از دیگر پارامترها تعیین کننده تر می باشد به عنوان مثال قدرت نوکلئوفیلی NH2 یک بار منفی بسیار بیشتر از NH3 می باشد.

1-1- با توجه به پارامترهای اول یعنی افزایش بار منفی می توان نتیجه گرفت که آنیون ها از اسید مزدوج خود نوکلئوفیل های قوی تری هستند:

افزایش بار منفی

2- میزان قطبش پذیری نوکلئوفیل

نوکلئوفیل ها باید بار منفی را (|..| الکترون آزاد خود را) راحتتر در اختیار کربن حامل گروه ترک شونده قرار دهد، نوکلئوفیل حجیم تر قدرت بیشتر و قطبش پذیری بیشتری دارد.

میزان قطبش پذیری

1-2- قدرت نوکلئوفیل ها در جدول تناوبی

از چپ به راست کاهش می یابد و از بالا به پایین افزایش می یابد، چون روند تغییر شعاع در جدول تناوبی از چپ به راست کاهش می یابد و از بالا به پایین افزایش می یابد.

قدرت نوکلئوفیل ها در جدول تناوبی

3- نوع سابستریت موجود

در برخی موارد نوکلئوفیل ها بالاخص نوکلئوفیل های حجیم می توانند مانند باز عمل کنند، که این عملکرد وابسته به نوع سابستریت موجود می باشد. مانند:

سابستریت متیل نوکلئوفیل حجیم(نوع 1)

سابستریت متیل نوکلئوفیل حجیم(نوع 1)

سابستریت نوع 2 نوکلئوفیل حجیم(نوع 2):

سابستریت نوع 2 نوکلئوفیل حجیم(نوع 2):

نوکلئوفیل ها توانایی دارند که به صورت درون مولکولی به کربن حامل گروه ترکیب شونده حمله کنند و حمله ی نوکلئوفیل بصورت درون مولکولی، به انجام واکنش مربوط ارجحیت دارد.

واکنش درون مولکولی

5- چند تکنیک برای تشخیص قدرت نوکلئوفیلی

قدرت بازی با قدرت نوکلئوفیلی کاملا متفاوت است، اما با توجه به قدرت بازی می توان قدرت نوکلئوفیلی را بصورت نسبی پیدا کرد، زیرا قدرت بازی با قدرت نوکلئوفیلی همسو است.

قدرت نوکلئوفیلی

قدرت نوکلئوفیلی

توجه شود که گروه های Me (متیل) که الکترون دهنده هستند باعث افزایش قدرت بازی میگردند، چون قدرت بازی با قدرت نوکلئوفیلی همسو است، قدرت نوکلئوفیلی ماده a از b بیشتر است.

جذول واکنش های نوکلئوفیلی
نکته 1

نوع واکنشی که نوکلئوفیل با سابستریت می دهد، وابسته به نوع سابستریت است.(سابستریت: کربن حامل گروه ترک شونده)

نکته 2

وجود گروه های الکترو نگاتیو متصل به نوکلئوفیل باعث کاهش قدرت نوکلئوفیلی می گردد.

گروه های الکترو نگاتیو

جمع بندی پایانی

قدرت نوکلئوفیل تابع:

  • حلال
  • مقدار بار منفی
  • الکترونگاتیویته ی گروه متصل
  • قدرت بازی
موارد موثر بر قدرت نوکلئوفیلی

نویسنده: علی مارالانی، رسول صادقی

منبع: ماهان داک