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【缺電子試劑】又稱親核試劑 或親核基,指具有親核性的化學試劑,可用:Nu表示。一些帶有未共享電子對的分子或負離子,與正電性碳反應時稱為親核試劑。所謂親核試劑就是一種電子對供體,即路易斯鹼。在反應過程中,它傾向於與電正性物種結合,因為原子核是電正性的,所以“親核”即是指親“電正性”。
【親核試劑的分類】在極性反應中,親核試劑提供能量較高的電子對,用於形成新鍵。親核試劑的電子對可以是親核原子上的未共用電子對或負電荷,可來自於試劑分子中σ鍵或π鍵的異裂。根據親核試劑如何提供電子對,親核試劑分三種類型:
①未共用電子對型親核試劑;親核試劑的親核原子上有未共用的電子對,可用於與親電試劑的親電原子形成新鍵。例如,以下親核反應中,胺作為未共用電子對型親核試劑提供電子,與親電試劑成鍵:
除胺外,常見的未共用電子對型親核試劑還有醇、硫醇、烷氧負離子、碳負離子等。
②σ鍵型親核試劑;
當非金屬原子與金屬原子之間形成共價鍵時,由於非金屬原子的電負性通常較大,使得非金屬原子帶部分負電荷,金屬原子帶部分正電荷。在極性反應中,這類化合物分子中非金屬原子與金屬原子之間的共價鍵可以異裂,非金屬原子作為親核原子帶著成鍵電子對參與反應,因此稱這類親核試劑為σ鍵型親核試劑。
例如,氫化鋁鋰與羰基化合物反應時,氫化鋁鋰分子中的Al—H鍵發生異裂,氫帶著成鍵電子與羰基碳發生親核加成。
σ鍵型親核試劑的親核原子可以是雜原子(如NaNH或KOH),也可以是碳原子(如RMgBr、RLi和RCuLi)或氫原子(如NaBH和LiAIH)。但是,強極性的非金屬一金屬鍵Nu—M常被認為是離子鍵(Nu M )。例如下圖所示的幾種試劑通常寫成離子鍵的形式:
利用π鍵的成鍵電子對與親電試劑的親電原子形成σ鍵。例如,烯烴的π鍵在反應中可以發生異裂,其中的一個雙鍵碳原子帶著成鍵電子對與親電試劑反應。因此,富電子烯烴是親核試劑。
親核試劑烯烴與親電試劑反應時,總是電子雲密度高的雙鍵碳與親電試劑形成新鍵。對於純烷基取代的烯烴,取代較少的碳親核性強,優先與親電試劑結合。
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如何判斷進攻試劑是富電子還是缺電子
記住下面常見的基團就可以了.
強給電子基團,即富電子基團,如:氨基、羥基、烷氧基
中等給電子基團如:酯基、氨醯基
弱給電子基團如:胺醛基、苯基、烷基
而吸電子基團,即缺電子基團,有:醯基、醛基、羧基、醯氨基、磺酸基、腈基