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亲核性与碱性

最后更新:2022年12月8日|

理解的差异亲核性vs碱度

跟进亲核试剂与亲电试剂,这是一个常见的问题学生亲核性:

1。亲核性与碱性的区别是什么?

伟大的,伟大的问题。

首先,请记住,碱度是a子集亲核性。所有的亲核试剂是刘易斯基地;他们捐赠一个孤对电子。“基地”(或“Brønsted基地”)只是我们给一个名称亲核试剂当它形成一个质子(氢离子)的债券。总而言之,当我们谈论碱度亲核性,我们谈论的是这两种类型的事件。

  • 碱度:亲核试剂攻击氢
  • 亲核性:亲核试剂攻击以外的任何原子氢。因为我们讨论的是有机化学,就我们的目的而言,这将意味着“碳”的大部分时间。

2。亲核性与碱性:基础是什么?

如何在氢的亲核试剂的反应不同于在碳亲核试剂的反应吗?他们更容易可逆的,一件事。我们可以测量酸性(通过扩展,碱度)通过测量称为pK一个的位置,这是一个反映了一种酸及其之间的平衡共轭碱

让我们把它在一个图形:

difference-between-basicity-and-nucleophilicity-a-base-donates-a-pair-of-electrons-to-a-proton-and-is-measured-by-equilibrium-constant

因为我们可以测量可逆的酸碱反应的平衡常数,我们可以得到一个相当好的主意的酸和碱的相对优势。有一些并发症;溶剂效应可以在稳定性方面发挥作用,例如*但总的来说,的pK一个表是我们的朋友。这是一个很好的“反应性阶梯”挂我们的帽子。

我们谈论什么使物种几个帖子前——这是强大的基地在这里。底线是不稳定一个孤对电子,更多基本这将是(反之亦然)。

3所示。亲核性与碱性:亲核试剂是什么?

然后还有亲核性。是如何亲核性不同碱度吗?因为它是不再局限于简单地形成一个键氢,这导致一些额外的并发症。让我们首先讨论测量问题。

许多的亲核试剂的反应是不可逆的。债券的形式,债券休息,结束的反应。这种从测量角度的问题是,我们常常不能确定反应的平衡常数。如果我们做不到,那么我们不能开发一个基于平衡反应规模。

如果我们不能衡量平衡的话,那么我们做什么呢?我们使用下一个可用的最佳测量:测量反应利率

有一个重要的事情要记住,反应速率。他们不总是反映整体稳定性。这里有几个因素发挥作用。

  • 因素1:位阻。反应,亲核试剂进攻碳基亲电试剂对立体效果更敏感,因为空轨道碳并不容易。位阻就像一个脂肪守门员
  • 因素# 2:溶剂。媒介(溶剂)的反应可以极大地影响反应的速度。具体来说,溶剂可以极大地减弱(减少)亲核性通过氢键的刘易斯基地。

再一次,我们去图形:

a-nucleophile-donates-a-pair-of-electrons-to-an-atom-other-than-h-and-is-measured-by-reaction-rate-since-most-rxns-irreversible

这是另一个问题。你怎么知道什么时候会有作为基础,当它作为一个亲核试剂吗?另一个大问题!

像典型的三人比赛的经济学家,我告诉你,它取决于什么类型的反应你在说什么。酸碱反应往往是快速的,相对而言。但它将极大地依赖于情况。很快,我向你保证。

下一个:那么具体而言,让一个好东西亲核试剂吗?

在下一篇文章:是什么使一个好亲核试剂吗?


笔记

注1。(为更高级的读者)例如,醇大大减少酸性二甲亚砜(DMSO溶液)比在水里,因为许多pKa值低酸性物种了DMSO溶液,很容易误判的酸性醇相对于其它物种。

评论

评论部分

46个想法”亲核性与碱性

    1. 很难概括太多,但一般来说最激活取代基会“赢”。同时,将碳氢键上的取代基邻位的两个取代基往往是不好的。不能更具体的除了老说,“这将是立体和电子facgtors”的混合物。

  1. 如果两组,-哦酒精(叔位置)和羧基(主要位置),目前在同一分子,那么哪一个是更好的亲核试剂吗?
    我认为,在非质子溶剂中,-哦组会比羧基好亲核试剂。

    1. 如果我们比较中性哦和中立的羧基,以同样的位阻,那么更强的亲核试剂是集团,是最基本的。

      更容易使质子化R-OH R-OH2(+)比使质子化R-CO2H, R-CO2H2 (+)。我们知道这是因为使质子化的pKa R-OH约为-2.2 (CH3-OH2 +)和质子化了的pKa R-CO2H约为-7.7 (Ph-CO2H2 +)来源:http://evans.rc.fas.harvard.edu/pdf/evans_pKa_table.pdf

      如果位阻有显著差异,那么这将影响在某种程度上相对亲核性。你是正确的,质子溶剂将延缓这两个物种的亲核性,和极性非质子溶剂将增加。

  2. 在第一行中,你开始说“亲核性的碱度是子集”…在你写的下一行的亲核试剂都是路易斯碱的……你的两个表述产生相互矛盾。

  3. 嗨。你能帮我在我的困惑吗?在一个案例,我叔烷基和水。我怎么知道水将作为基础,进行消除,或者作为亲核试剂进行替换?谢谢!

    1. 我猜你的意思是你有一个叔卤代烷,在水的存在。第一步将失去卤化物离子碳正离子。接下来会发生什么可能是碳正离子的进攻被水(SN1)或附近去质子化碳正离子给烯烃(消除- E1)。两种途径。然而在我的经验中消除途径通常只会主要产品如果反应还提到“热”。

  4. 伟大的帮助. .我有一个问题,在二次烷基氰化物可以替换或消除可能发生的CH3COONa +醋酸?后请给我合理的解释。我指望你。Plzzzzzzz

  5. 你好,我想知道如何订购这些亲核试剂:NEt3, PEt3和吡啶。你已经告诉,PEt3肯定比NEt3亲核试剂。但是吡啶呢?它是比PEt3由于位阻更亲核试剂吗?

    1. 很概念性的问题…希望这将清除!

      比N O电负性更强,使孤对水少用于捐赠的孤对NH3相比。这使得NH3比水更好的基础。相反,水比氨酸走强,因为O电负性大于N,从而使地债券更容易打破比氮氢键。两个事实结合确保NH3 de-protonates水,而不是相反。

  6. 在某些反应良好的亲核试剂是期望在其他…一个好基础。
    也给我的原因告诉为什么氢氧离子是一个好的基础但不是一个好亲核试剂? ? ? ? ?

  7. 你可以形容碱度是热力学过程(酸碱平衡存在和平衡常数可以测量),亲核性被认为是一个动态的过程,反应速率可以被评估。

  8. 试图让我的女儿去了解有机化学(作为一个学生在药房)这是一个很大的帮助。谢谢你!
    丹尼斯

      1. 这就跟你问声好!R3P的碱度和R3N呢?你也可以请提供例子好亲核试剂,但坏的物种基地,反之亦然。

  9. 詹姆斯:

    我认为你的意思是“nucleophillicity基地”的一个子集,因为所有的亲核试剂是基地;
    像{1,2}{1,2,3}的一个子集,因为所有的{1,2}{1,2,3}的一部分。
    请检查和回复。

    (如果这听起来像是找碴儿道歉)

    Parakh

  10. 嗨,当比较哦,CN的碱度,更基本的是哪一个?
    至于我的论点上的负电荷氧气很稳定相比,负电荷在氮O的电负性更强所以它更好地稳定负电荷CN——更健康基地? ?这是一个可能的解释?

    1. 最好的碱度指南是通过观察pKa表。水的酸度系数是15.5,HCN的pka大约是9。较强的共轭碱的酸性较弱,而且由于HCN是一个更强的酸,它的共轭碱(CN)将是一个较弱的基础比水的共轭碱(HO)。

      1. 最好理解为什么有较强的酸/碱比pka的引用一个表。当一个学生第一次学习的主题,如果他们不断参考表永远不会知道它与电子密度、位bdapp平台置和运动。告诉他们来引用一个表只特技的增长知识。

        1. 这是没有一个明确的例子,可以指向周期性规律。如果学生问ch3 vs -哦,那显然是一个情况可以提到一个因素增加元素周期表的电负性导致碱度下降。

          然而与氮被协调的C - cn使用这一原则,他们会得出错误的结论。

          因为多个变量在玩(我们正在改变的基本原子以及原子的取代基连接]唯一的办法是检查pKa表因为改变两个变量的影响不容易预测的。

          这个网站并不是缺乏描述为什么某些物种更强的酸和碱根据一组原则。

          我有一整个系列文章中,我讨论了酸度趋势和参考电负性,极化率、共振,相邻电子退出组织,甚至芳香性。

          本文的重点是提到碱度是衡量pKa -这是一个平衡而亲核性是衡量利率。所以只有一个简短的碱度的治疗得到了这里,与参考系列酸碱反应。

          1. 我喜欢你的解释。如果pKa平衡描述使其热力学性质;亲核性的描述是一个速度,使其动力学行为。动力学和热力学性质往往推动类似的方向——除了那些情况下他们不!

    2. 你在你所有的假设是正确的。O电负性更强会使它较弱的基础如果N是拿着负电荷然而,基本你列出碳分子上的负电荷,所以在这种情况下你的比较是不适用的。如果你改变氨基相比——哦——你的逻辑也适用。

  11. 嗨。关于醛和酮氢化亲核攻击,为什么不能反应发生在不只是因为不太基本吗?是什么之间的联系过于基本和氢化不无法进行亲核攻击?
    谢谢你!

    1. 这是个很好的问题。不一般不观察到增加醛和酮,虽然会增加路易斯酸如硼烷(BH3)。你可以想想竞争反应- 1)的利率增加氢化醛(缓慢)和2)去质子化α碳的氢化(快),后者反应盛行。

      1. 不作为一个非亲核基基本上涉及的去质子化,而除了羰基氢化物。一般来说所有非亲核基徒的机制是一样的。

  12. 嗨。我想知道关于nucleophicity之间的区别和碱度,
    但是在你的资源我不看到这种类型不知道亲电性和酸度之间的区别,所以,给不同…。
    感谢所有伟大的资源。
    问候。

    1. 好问题。路易斯酸度本质上是亲电性。酸度(布仑斯惕酸度)就是我们所说的亲电试剂时一个质子。

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