Вопрос 2. А катионы?

Ответ 2. А что катионы? Положительно заряженная частица, даже если она имеет неподелённую электронную пару (например, Н₃О^), никогда не будет её предоставлять другому атому, также имеющему положительный заряд. Природа таких случаев не знает, пока не знает…

Вопрос 3. А зачем вообще надо было вводить термин «нуклеофильность», если уже существует термин «основность»?

Ответ 3. Обязательно следует различать эти понятия! Основность в протолитической теории – это способность атома предоставлять пару электронов катиону водорода, а нуклеофильная частица должна образовывать ковалентную связь с атомом углерода. В ряде случаев закономерности изменения основных и нуклеофильных свойств атомов могут не совпадать. Но об этом ниже.

Вопрос 4. А если в реакционной системе одновременно присутствуют несколько нуклеофилов, какой из них преимущественно будет реагировать с субстратом?

Ответ 4. Конечно, при ответе на этот вопрос следует учитывать множество факторов, например, очень важна концентрация каждой из нуклеофильных частиц в системе. И всё же в первую очередь мы должны уметь сравнивать их силу (нуклеофильность). Тем более, что нам придётся столкнуться с такими случаями, когда в одной частице одновременно будут содержаться два атома, способных проявлять как нуклеофильные, так и основные свойства. Если центры основности и нуклеофильности в таких частицах разделены (амбидентные частицы), реакция с одним и тем же субстратом в различных условиях может привести к образованию различных продуктов (см. стр. 18).

СТОП! ВНИМАНИЕ!

Нуклеофильная активность (нуклеофильность) частицы в первую очередь зависит от её природы, хотя в некоторых случаях следует учитывать и влияние растворителя. Известны четыре основных принципа, которые определяют силу нуклеофила.

1. В периоде нуклеофильность и основность элементов изменяются синхронно: и та, и другая способность уменьшаются от начала к концу периода. Это связано с тем, что заряд ядра атома увеличивается, радиус атома в периоде уменьшается, атом лучше удерживает свои электроны и не желает предоставлять их на образование связи с другим атомом. Для элементов второго периода ряд должен быть таким: CH₃ > NH₂ > OH > F .

2. В группе нуклеофильность увеличивается сверху вниз, а основность в этом направлении уменьшается. В частности, для галогенид-ионов можно привести следующий ряд убывания нуклеофильной активности:

I > Br > Cl > F.

Это объясняется тем, что в группе увеличивается радиус атома и поляризуемость его электронной оболочки. Чем выше поляризуемость нуклеофила, тем легче деформируется электронное облако, поэтому большие нуклеофилы в большей степени способны реально передать электронную плотность на субстрат, чем маленькие нуклеофилы, электронные облака которых более плотны. Таким образом, любой серосодержащий нуклеофил сильнее соответствующего кислородсодержащего аналога, то же справедливо для соединений, содержащих фосфор и азот.

3. О чевидно, что нуклеофил, несущий отрицательный заряд, всегда сильнее своей сопряжённой кислоты. Так ОН сильнее, чем Н₂О, а NH₂ сильнее, чем NH₃, и т.д.