酸碱与反应性基础

亲核试剂(nucleophile)

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这个词的意思是「爱核的」,而它的性格也正是如此。亲核试剂是一种富电子的物种,到处寻找一个带正电的去处来交出自己的电子——一个慷慨的伙伴,带着一对多余的电子(或一段富电子的双键),寻找一个带正电荷或缺电子的原子来成键。氢氧根(OH-)、氨(:NH3)、溴离子(Br-),甚至烯烃的 pi 电子云——全都是亲核试剂,像磁铁被异极吸引那样,被正电的原子核所吸引。

具体说来,亲核试剂的进攻方式,是把自己的一对电子推向一个缺电子的原子——通常是一个带部分正电荷的碳——从而形成一根新键。设想氢氧根靠近一个已经带着离去基团的碳:氧上的孤对电子伸进去,形成一根崭新的 O-C 键,同时离去基团带着原来那对成键电子离开。亲核试剂本质上和路易斯碱(电子对给体)是同一回事;当我们谈论反应机理中「对碳的进攻」时用「亲核试剂」,当进攻目标是质子时则用「碱」。

亲核试剂是贯穿全部有机反应机理的那套「两词词汇」的一半——亲核试剂和亲电试剂。几乎每一个反应都可以读成电子从亲核试剂流向亲电试剂,而一支从亲核试剂的电子对画向目标的弯箭头,就概括了整个事件。懂得什么造就一个好的亲核试剂——电荷、电负性、可极化性、溶剂,以及它周围有多拥挤——你就能预测哪个物种会进攻、进攻得多快、进攻在哪里。

氢氧根进攻溴甲烷:HO:- + CH3-Br -> HO-CH3 + Br-。氢氧根的孤对电子(亲核试剂)与碳形成一根新键,同时溴离子离去。

亲核试剂把一对电子献给一个缺电子的原子,通常是碳。

亲核性(一个物种进攻碳的速度,是动力学概念)和碱性(它在平衡时夺取质子的本领,是热力学概念)并不是一回事。一个庞大的碱可能是糟糕的亲核试剂,而像碘离子这样可极化的离子可以是极好的亲核试剂,碱性却很弱。

又称
Nuelectron-rich species亲核体親核體富电子物种