Химия - Нуклеофил - Примеры

01 марта 2011


Оглавление:
1. Нуклеофил
2. Примеры
3. Шкалы нуклеофильности

В показанном ниже примере бимолекулярного нуклеофильного замещения атом кислорода гидроксид-иона донирует пару электронов на связывание с атомом углерода в молекуле бромэтана. Связь между атомами углерода и брома разрывается по гетеролитическому механизму: бром принимает оба электрона этой связи и уходит в виде иона Br. В данной реакции OH является нуклеофилом, а CH₃CH₂Br — электрофилом.

В данной реакции атака нуклеофила происходит со стороны, противоположной уходящей группе. Вследствие этого S_N2-процессы сопровождаются обращением конфигурации.

Классификация

Нуклеофилы можно классифицировать несколькими способами: по типу орбитали, с которой донируются электроны, и по природе атома, который образует связь.

По типу реагирующей орбитали

В зависимости от природы орбитали, на которой располагались электроны, пошедшие на образование связи с электрофилом, можно выделить:

• π-нуклеофилы:
  • алкены, диены, алкины;
  • аллилсиланы, аллилгерманы, аллилстаннаны;
  • алкил- и силиленоловые эфиры;
  • ароматические соединения;
• n-нуклеофилы:
  • амины;
  • фосфины;
  • фосфиты;
  • анионы;
• σ-нуклеофилы:
  • доноры гидрид-иона H.

По атому, образующему связь

Углеродные нуклеофилы

Нуклеофилами с реакционным центром на атоме углерода являются:

• алкил- и арилметаллогалиды в реакциях Гриньяра, Реформатского, Барбье и др.
• органолитиевые реагенты и анионы терминальных алкинов;
• енолы и еноляты являются амбидентными нуклеофилами и могут реагировать как по атому углерода в α-положении, так и по атому кислорода. Обычно преобладают реакции по атому углерода. Енолы и еноляты часто применяются в реакциях конденсации, например, в альдольной реакции или конденсации Кляйзена.

• другие частицы с полным или частичным отрицательным зарядом на атоме углерода.

Азотные нуклеофилы

Примерами азотных нуклеофилов являются аммиак, органические амины и азиды.

Кислородные нуклеофилы

Типичными кислородными нуклеофилами являются вода, гидроксид-ион, спирты и алкоксиды. В показанной ниже разновидности реакции Вильямсона сильное основание депротонирует спирт с образованием алкоксида. Атом кислорода затем внутримолекулярно замещает уходящую группу, приводя к образованию эпоксида − трёхчленного гетероцикла с одним атомом кислорода:

Серные нуклеофилы

Серосодержащие соединения обычно являются хорошими нуклеофилами, так как атом серы легко поляризуется, что облегчает передачу электронной пары. Типичные нуклеофилы этого класса — тиолы и тиоляты.

Просмотров: 7491

<<< Металлическая связь

Пептидная связь >>>