ルイス塩基と求核試薬（ルイス酸と求電子試薬）

質問

同じ化学種でも反応機構によって呼称が違うのですか？
ある化学種と別の化学種が反応する時、求核剤として働いているのかルイス塩基として働いているのか見分ける方法はあるのですか？化学構造から判断するのですか？それとも各々の反応ごとに覚えなければいけないのでしょうか？

回答No.4

inorganicchemist · ベストアンサー

「回答に対するお礼」を拝見しました。

確かに私の回答は、あなたが興味を持たれていた点とは
多少かけ離れていましたね。お詫びというわけではないですが、
求核剤と塩基、どちらとして働くか？見分け方の一つの目安を。

たとえば同じアルコキサイドでもメトキサイドのほうが
tert-ブトキサイドよりも求核剤として働きやすい。
（速度論的な話で、求核剤としてどちらが強いか？という話ではありません。）

といったことは、立体的なかさ高さの点から予測できると思います。
特に、求電子中心も立体的にかさ高い場合、立体的にかさ高い
試薬は、求電子中心に近づくことが困難なため、塩基としてしか働けない。
といった傾向があると思います。

お礼

わざわざありがとうございます。m(_ _)m
確かにおっしゃる通りだと思います。
納得できますね。今後ともこのＯＫ　ＷＥＢに投稿すると思うのでその時はまたよろしくお願いします。

hiro2000

回答No.3

inorganicchemist

訂正します

誤：ルイス酸であるOH(-)が求核試薬として働く
正：ルイス塩基であるOH(-)が求核試薬として働く

申し訳ありません。

回答No.2

inorganicchemist

この二つの名称は定義のレベルが違います。

ルイスの酸、塩基の定義は
電子対を受容、供与する能力があるかどうかだけで決まります。

一方、求核試薬というものは、ある反応系において、原子核に対して
親和性をもち、それが反応全体のドライビングフォース（駆動力）と
なるような試薬を言います。

ですから、
「ルイス酸であるOH(-)が求核試薬として働く」
といった表現をしても、なにも問題ありません。

お礼

ご回答ありがとうございます。
定義上や表現上の問題ではなく、同じ場合もあるかもしれませんが、実際の反応では違った機構で進行するものもあると思うのです。例えば、あるカルボカチオンがある場合、求核試薬として反応する場合そのカルボカチオンを攻撃すると思うのですが、塩基の場合、δ＋にチャージしたHを引き抜く場合があると思うのです。

補足

求核剤とルイス塩基は同義語だとある本にありました。
しかし、求核剤はという言葉は、ルイス塩基性をもつ化学種がH以外の求電子的な原子を攻撃する場合に求核剤という言葉を用いるらしいです。

回答No.1

rei00

> 同じ化学種でも反応機構によって呼称が違うのですか？

　反応機構というよりも，その化学種がその反応中でどんな役割をしているかで呼び方が変わります。

> ある化学種と別の化学種が反応する時、求核剤として働いているのかルイス塩基として働いているのか見分ける方法はあるのですか？

　ある程度慣れてくると反応（試薬と反応条件）を見れば検討がつくようになります。それまでは，ルイス塩基としての反応と，吸核剤としての反応と，両方考えてみて妥当な方をとるのがベストかと思います。
　大雑把に言うと，ルイス塩基として働く場合，単なる酸・塩基平衡でない限り，他に反応種が存在するはずです。これも一つの手がかりになります。

> 化学構造から判断するのですか？

　これはできません。例えば，アンモニア（NH3）を考えてみて下さい。アンモニアは反応によっては，どちらの役目も果たします。

> それとも各々の反応ごとに覚えなければいけないのでしょうか？

　上述の様に，憶えるというより個々の反応で両方の場合を考えないといけないという事です。

いかがでしょうか。必要なら補足下さい。