Нуклеофильные и электрофильные реагенты

Нуклеофильные и электрофильные реагенты. Участвующие в замещения реакциях реагенты подразделяются на нуклеофильные и электрофильные. Нуклеофильные реагенты, или нуклеофилы, предоставляют свою пару электронов на образование новой связи и вытесняют из молекулы RX уходящую группу (X) с парой электронов, образовывавшей старую связь, например:

  (где R — органический радикал).

  К нуклеофилам относятся отрицательно заряженные ионы (Hal^-, ОН^-, CN^-, NO₂^-, OR^-, RS^-, NH₂^-, RCOO^- и др.), нейтральные молекулы, обладающие свободной парой электронов (например, Н₂О, NH3, R₃N, R₂S, R₃P, ROH, RCOOH), и металлоорганич. соединения R — Me с достаточно поляризованной связью С — Me⁺, т. е. способные быть донорами карбанионов R^-. Реакции с участием нуклеофилов (нуклеофильное замещение) характерны главным образом Для алифатических соединений, например гидролиз (ОН^-, Н₂О), алкоголиз (RO^-, ROH), ацидолиз (RCOO^-, RСООН), аминирование (NH^-₂, NH₃, RNH₂ и др.), цианирование (CN^-) и т. д.

  Электрофильные реагенты, или электрофилы, при образовании новой связи служат акцепторами пары электронов и вытесняют уходящую группу в виде положительно заряженной частицы. К электрофилам относятся положительно заряженные ионы (например, Н⁺, NO₂⁺), нейтральные молекулы с электронным дефицитом, например SO₃, и сильно поляризованные молекулы (СН₃СОО^-Br⁺ и др.), причём поляризация особенно эффективно достигается комплексообразованием с коэффициентами Льюиса (Hal⁺ — Hal^- · А, R⁺ — Cl^- · A, RCO⁺ — Cl^- · А, где A= A1C1₃, SbCl₅, BF₃ и др.). К реакциям с участием электрофилов (электрофильное замещение) относятся важнейшие реакции ароматических углеводородов (например, нитрование, галогенирование, сульфирование, реакция Фриделя — Крафтса):

(E⁺ = Hal⁺, NO⁺₂, RCO⁺, R⁺ и др.)

  В определённых системах реакции с участием нуклеофилов осуществляются в ароматическом ряду, а реакции с участием электрофилов — в алифатическом (чаще всего в ряду металлоорганических соединений).

  Лит.: Крам Д., Хэммонд Дж., Органическая химия, пер. с англ., М., 1964.

  И. П. Белецкая.