I.I.S.S. Altamura - Istituto Tecnico per Geometri "Nervi" - Istituto Tecnico Industriale "Galilei"

Home |biochimica | chimica organica |chimicagenerale | microbiologia | tesine | esercizi| le molecole| Note tecniche

Menu degli alogenuri

nucleofilicitą

il gruppo uscente

SN1

la trasposizione

SN2

Ingombro sterico

E2

E1

Nucleofili: informazioni generali

Un nucleofilo è semplicemente un donatore di una coppia di elettroni. Ricordiamo che un donatore di una coppi di elettroni è una base di Lewis. Qualsiasi reagente con un paio di elettroni, può comportarsi come un nucleofilo. Comunque i migliori nucleofili si prendono cura di essere anioni più tosto che specie neutrale. La nucleofilicità è una misura di quanto veloce una base di Lewis sposta un gruppo uscente. 

Nucleofilicità relativa di nucleofili relativi(in Metanolo)

Classificazione dei reattivi

Molto buoni

Buoni

Discreti

Deboli

Molto deboli

 

Nucleofili

Ioduro (I-), Idrogeno Solfuro (HS-), Achil Solfuro (RS-)

Bromuro (Br-), Idrossido (OH-), Alcolato (RO-), Cianuro (CN-), Azide (N3-)

Ammoniaca (NH3), Cloruro (Cl-), Floruro (F-), Carbossilato (RCO2-)

Acqua (H2O), Alcoli (ROH)

Acido Carbossilico (RCO2H)

Correlazione tra basicità e nucleofilicità
Quando gli atomi del nucleofilo di due reagenti sono nello stesso periodo della tavola  periodica, la nucleofilicità relativa ai reagenti è riferita direttamente alla basicità relativa dei due reagenti. Per esempio, F e O sono nello stesso periodo della tavola periodica, perciò noi possiamo usare basicità per determinare se il metosside (CH3O -) o fluoruro (F -) è un nucleofilo più forte. Le tavole delle costanti di dissociazione di acidi (Ka) sono estesamente disponibili. Il Ka, valore per gli acidi coniugati dei nucleofili è 10-5 per HF e 10-16 per CH3OH. Questi corrispondono al pKa di 5 per HF e 16 per CH3OH. Valori del pKa più bassi indicano acidi più forti che hanno basi coniugati e deboli e, valori del pKa più alti indicano acidi più deboli, che hanno basi coniugate più forti. Perciò, noi possiamo concludere che il metossidoè un nucleofilo più forte del fluoruro.
Correlazione tra solvatazione acquosa e nucleofilicità
Gli anioni come molti altri nucleofili possono formare forti legami con solventi protici, sono quelli che danno legami a idrogeno con acqua o alcoli. In  generale più piccolo è l'anione (più alto nella tavola periodica) più forte è il legame a idrogeno nei solventi protici. In altre un nucleofilo solvatato per reagire deve lasciare alcune delle sue molecole nel solvente. Questo impedisce la reazione e, crea nucleofili solvatati apparentemente di reattività minore diventando loro dei solventi aprotici. Questa è la principale reazione perchè il bromo è elencato nei forti nucleofili con il fluoro nella tabella su riportata. Il fluoro ha una base molto forte ma, è fortemente solvatato. 
Correlazione tra polarizzazione e nucleofilicità 
La polarizzazione è una misura di come facilmente una nube di elettroni può distorcersi intorno ad un atomo. 
Le reazini di sostituzione, nello stato di transizione, coinvolgono un legame parziale del nucleofilo. Se il nucleofilo può permettersi questa nuvola elettronica si può distorcere più vicino all'elettrofilo, lo stato di transizione è molto stabile e, la reazione può procedere con molta rapidità. 
La polarizzazione, aumenta verso la parte più bassa della tabella periodica, dovuta alla grande distanza che c'è tra il nucleo caricato positivamente e l'elettrone più esterno.