Հիմքի և նուկլեոֆիլի միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ հիմքերը ջրածնի ընդունիչներ են, որոնք կարող են չեզոքացնող ռեակցիաներ կատարել, մինչդեռ նուկլեոֆիլները հարձակվում են էլեկտրոֆիլների վրա՝ որոշակի օրգանական ռեակցիաներ սկսելու համար:
Թթուները և հիմքերը քիմիայի երկու կարևոր հասկացություններ են: Երկուսն էլ հակասական հատկություններ ունեն։ Նուկլեոֆիլը տերմին է, որը մենք ավելի ընդգծված օգտագործում ենք օրգանական քիմիայում՝ նկարագրելու ռեակցիայի մեխանիզմներն ու արագությունները: Կառուցվածքային առումով բազային և նուկլեոֆիլի միջև առանձնահատուկ տարբերություն չկա, բայց ֆունկցիոնալ առումով նրանք տարբեր պարտականություններ են կատարում:
Ի՞նչ է բազան?
Հիմքերը կարող ենք սահմանել մի քանի կերպ՝ ըստ տարբեր գիտնականների սահմանումների:Arrhenius-ը հիմքը սահմանում է որպես նյութ, որը լուծույթին նվիրաբերում է OH– իոններ: Ըստ Լյուիսի՝ ցանկացած էլեկտրոն դոնոր հիմք է։ Բրոնսթեդ-Լոուրին հիմքը սահմանում է որպես նյութ, որը կարող է ընդունել պրոտոն: Ըստ Arrhenius-ի սահմանման՝ միացությունը պետք է ունենա հիդրօքսիդ անիոն և այն որպես հիդրօքսիդ իոն նվիրաբերելու կարողություն՝ հիմք լինելու համար:
Սակայն, հիմնվելով Լյուիսի և Բրոնսթեդ-Լոուրիի տեսությունների վրա, կան որոշ մոլեկուլներ, որոնք չունեն հիդրօքսիդներ, բայց կարող են գործել որպես հիմք: Օրինակ, NH3-ը Լյուիսի հիմք է, քանի որ այն կարող է նվիրաբերել էլեկտրոնային զույգը ազոտի վրա: Նմանապես, Na2CO3-ը Բրոնսթեդ-Լոուրի հիմք է առանց հիդրօքսիդի խմբերի, բայց ունի ջրածիններ ընդունելու հատկություն:
Նկար 01. Պարբերական աղյուսակի քիմիական տարրեր, որոնք կարող են ձևավորել կոշտ, փափուկ և միջանկյալ հիմնական միացություններ
Հիմքերի հատկություններ
Հիմքերը ունեն սայթաքուն օճառի նման զգացողություն և դառը համ: Նրանք հեշտությամբ արձագանքում են թթուներին, որոնք առաջացնում են ջրի և աղի մոլեկուլներ: Կաուստիկ սոդան, ամոնիակը և խմորի սոդան այն սովորական հիմքերից են, որոնց մենք հաճախ հանդիպում ենք: Մենք կարող ենք հիմքերը դասակարգել երկու կատեգորիայի՝ կախված հիդրօքսիդի իոններ տարանջատելու և արտադրելու նրանց կարողությունից: Ուժեղ հիմքերը, ինչպիսիք են NaOH-ը, KOH-ը, կարող են ենթարկվել ամբողջական իոնացման լուծույթում՝ իոններ տալու համար: Թույլ հիմքերը, ինչպիսիք են NH3-ը մասամբ տարանջատված են և տալիս են ավելի քիչ քանակությամբ հիդրօքսիդի իոններ:
Kb-ը բազային դիսոցման հաստատուն է: Այն ցույց է տալիս թույլ հիմքի հիդրօքսիդի իոնները կորցնելու ունակության մասին: Ավելի բարձր pKa արժեք ունեցող թթուները (ավելի քան 13) թույլ թթուներ են, սակայն դրանց զուգակցված հիմքերը համարվում են ուժեղ հիմքեր։ Ստուգելու համար նյութը հիմք է, թե ոչ, մենք կարող ենք օգտագործել մի քանի ցուցիչներ, ինչպիսիք են լակմուսի թուղթը կամ pH թուղթը: Հիմքերը ցույց են տալիս 7-ից բարձր pH արժեք, և այն կարմիր լակմուսը դառնում է կապույտ:
Ի՞նչ է նուկլեոֆիլը:
Մենք կարող ենք անվանել ցանկացած բացասական իոն կամ ցանկացած չեզոք մոլեկուլ, որն ունի առնվազն մեկ չկիսված էլեկտրոնային զույգ որպես նուկլեոֆիլ: Նուկլեոֆիլը մի նյութ է, որը շատ էլեկտրադրական է, հետևաբար սիրում է փոխազդել դրական կենտրոնների հետ: Այն կարող է ռեակցիաներ սկսել՝ օգտագործելով միայնակ էլեկտրոնային զույգը: Օրինակ, երբ նուկլեոֆիլը փոխազդում է ալկիլհալիդի հետ, նուկլեոֆիլի միայնակ զույգը հարձակվում է հալոգեն կրող ածխածնի ատոմի վրա։ Ածխածնի այս ատոմը մասնակի դրական լիցք ունի՝ ածխածնի ատոմի և հալոգենի ատոմի էլեկտրաբացասականության տարբերության պատճառով։
Գծապատկեր 02. Դիկարբամոիլ քլորիդի ռեակցիաները նուկլեոֆիլների հետ
Նուկլեոֆիլը ածխածնին միանալուց հետո հալոգենը հեռանում է: Այս տեսակի ռեակցիաները մենք անվանում ենք նուկլեոֆիլային փոխարինման ռեակցիաներ։Գոյություն ունի նաև մեկ այլ տեսակի ռեակցիա, որը սկսվում է նուկլեոֆիլներով. դրանք նուկլեոֆիլ վերացման ռեակցիաներ են։ Նուկլեոֆիլությունը պատմում է ռեակցիայի մեխանիզմների մասին։ Այսպիսով, դա ցույց է տալիս ռեակցիայի արագությունը: Օրինակ, եթե նուկլեոֆիլությունը բարձր է, ապա որոշակի ռեակցիա կարող է արագ առաջանալ, իսկ եթե նուկլեոֆիլությունը ցածր է, ռեակցիայի արագությունը դանդաղ է։ Քանի որ նուկլեոֆիլները էլեկտրոններ են նվիրաբերում, ըստ Լյուիսի սահմանման, դրանք հիմքեր են։
Ո՞րն է տարբերությունը բազայի և նուկլեոֆիլի միջև:
Հիմքի և նուկլեոֆիլի միջև հիմնական տարբերությունը կայանում է նրանց գործառույթից: Հիմքերը ջրածնի ընդունիչներ են, որոնք կարող են չեզոքացնող ռեակցիաներ կատարել, մինչդեռ նուկլեոֆիլները հարձակվում են էլեկտրոֆիլների վրա՝ որոշակի օրգանական ռեակցիաներ սկսելու համար: Հետևաբար, սա հիմնական տարբերությունն է բազային և նուկլեոֆիլի միջև: Ավելին, հիմքերը գործում են որպես ջրածնի ընդունիչներ, որոնք կարող են չեզոքացնող ռեակցիաներ կատարել, մինչդեռ նուկլեոֆիլները հարձակվում են էլեկտրոֆիլների վրա՝ որոշակի օրգանական ռեակցիաներ սկսելու համար:
Որպես հիմքի և նուկլեոֆիլի ևս մեկ կարևոր տարբերություն, մենք կարող ենք վերցնել քիմիական ռեակցիաների տեսակը, որոնցում նրանք ներգրավված են. հիմքերը մասնակցում են թթու չեզոքացնող ռեակցիաներին, մինչդեռ նուկլեոֆիլները մասնակցում են նուկլեոֆիլային ռեակցիաներին: Բացի այդ, հիմքերը ունեն կինետիկ քիմիական բնույթ, ինչը նշանակում է, որ նրանք արձագանքում են կախված ազդեցությունից, որից կախված է: Այնուամենայնիվ, նուկլեոֆիլներն ունեն թերմոդինամիկ քիմիական բնույթ, ինչը նշանակում է, որ նրանց վրա ազդում են շրջակա միջավայրի այլ քիմիական ռեակցիաները:
Ամփոփում – Հիմք ընդդեմ նուկլեոֆիլ
Յուրաքանչյուր նուկլեոֆիլ հիմք է, բայց բոլոր հիմքերը նուկլեոֆիլներ չեն: Հիմքի և նուկլեոֆիլի հիմնական տարբերությունն այն է, որ հիմքերը ջրածնի ընդունիչներ են, որոնք կարող են չեզոքացնող ռեակցիաներ կատարել, մինչդեռ նուկլեոֆիլները հարձակվում են էլեկտրոֆիլների վրա՝ որոշակի օրգանական ռեակցիաներ սկսելու համար:
