親核試劑檢視原始碼討論檢視歷史

親核試劑（nucleophile，意思為原子核的喜好物）， 又叫親核基，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。 親核試劑是一種電子對供體，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」。

[]

基本性質

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，也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，將親核試劑分成三種類型：未共用電子對型親核試劑（lone—pair nucleophiles），σ鍵型親核試劑（σ一bond nucleophiles）和π鍵型親核試劑（π一bond nucleophiles）。

親核試劑

σ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着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，氫帶着成鍵電子與羰基碳發生親核加成。 π鍵親核試劑 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着成鍵電子對與親電試劑反應。因此，富電子烯烴是親核試劑。

鹼性關係

由於親核試劑在反應中提供電子，按照Lewis酸鹼理論，提供電子的為鹼，因此，親核試劑通常呈鹼性。許多親核反應在鹼性條件下進行，了解親核性與鹼性的關係很重要。親核試劑的親核性強弱通常用其與親電試劑反生的速率來衡量。 例如，根據其在25℃的水溶液中與CH3Br發生親核取代反應的速率來衡量。因此，親核性是動力學性質。試劑的鹼性是其與H+反應的能力（用平衡常數的負對數表示），是熱力學性質。試劑的親核性與鹼性有聯繫，也有區別。 試劑的親核性和鹼性的強弱與親核原子周圍的空間位阻、電荷離域、反應介質等因素均有關係。 1、親核原子周圍立體位阻增加，親核性顯著降低，鹼性則變化不大。 例如，EtO-是強鹼（pKb=17）和強親核試劑，而t-BuO-的親核性則非常小，但鹼性卻略有增加（pKb=19）。這類強鹼弱親核試劑有時也稱為非親核鹼，在親核反應中作為鹼催化劑被廣泛應用。 2、電荷離域使鹼性顯著降低，對親核性影響則較小。例如，EtO-（pKb=17）在較低溫度下與s-BuBr反應，起鹼的作用，生成消除產物2—丁烯；而AcO-（pKb=4．7）在較高的溫度下能作為親核試劑與s-BuBr發生SN2反應生成s-BuOAc。 3、反應介質對試劑的親核性也有重要影響，特別是極性非質子溶劑可以顯著增加試劑的親核性，常作為親核反應的溶劑。常用的極性非質子溶劑 這些極性非質子溶劑通常具有亞碸、酰胺或磷酰胺的結構，由於共振，處於分子外圍的氧通常帶部分負電荷，而處於分子內部的硫、磷或碳則帶部分正電荷。氟化鈉等親核試劑在這種溶劑中其正離子會被深度溶劑化，使負離子脫離正離子的束縛，親核性顯著增加。