Électrophile

Définition

Un électrophile est un réactif chimique attiré vers des zones riches en électrons qui participe à une réaction chimique en acceptant une paire d'électrons pour se lier à un nucléophile. Puisque les électrophiles acceptent les électrons, ce sont des acides de Lewis (voir les théories des réactions acide-base). La plupart des électrophiles sont chargés positivement, ont un atome qui porte une charge positive partielle ou n'ont pas un octet d'électrons.

Les substitutions électrophiles :

Un exemple de substitution aromatique électrophile est la bromation du benzène donnant du bromobenzène. Un exemple de composé aliphatique électrophile est la chloration de l'acétone.

Explications

Les électrophiles attaquent la zone de densité électronique la plus élevée du nucléophile.

Les électrophiles fréquemment rencontrés dans les processus de synthèse organique sont généralement des cations (exemples : H⁺ et NO⁺), des molécules polarisées neutres (ex : chlorure d'hydrogène, haloalcanes, acides halogènes et groupes carbonyle), des molécules polarisables neutres (ex : Cl₂ et Br₂), agents oxydants (ex : peroxyacides organiques), espèces chimiques qui ne satisfont pas à la règle de l'octet (ex : carbocations et radicaux libres), et certains acides de Lewis (exemples : BH₃ et DIBAL).

Des électrophiles en chimie organique sont des alcènes. L'addition électrophile est l'une des trois principales réactions des alcènes. Elles sont :

• hydrogénation par addition catalytique d'hydrogène à une double liaison.
• Addition électrophile réagissant avec des halogènes et de l'acide sulfurique.
• hydratation pour former des alcools.

Les particules ou atomes électrophiles sont chargés positivement (cations), polarisés positivement (dipôles) ou s'efforcent généralement d'accepter des électrons. Ils sont donc attirés par les charges négatives. Les électrophiles typiques sont les carbocations, les protons (H⁺) et les halogènes ainsi que les composés carbonylés et les acides de Lewis.

Les électrophiles subissent de préférence des réactions d'addition (addition électrophile, AE) sur une double liaison à deux atomes de carbone ou des réactions de substitution (substitution aromatique électrophile, SE) sur un cycle aromatique.

Le contraire de l'électrophile est électrophobe (grec phobos = peur). Une telle molécule ou ion repousse les électrons car elle a une seule paire d'électrons. L'électrophobie est principalement appelée nucléophilie (voir nucléophile).

Superélectrophile

Les superélectrophiles sont définis comme des réactifs cationiques électrophiles avec des réactivités fortement améliorées en présence de superacides. Ces composés ont été décrits pour la première fois par George A. Olah.

Les superélectrophiles se forment comme une double déficience d'électrons superélectrophiles par protosolvation d'un électrophile cationique. Comme l'a noté Olah, un mélange d'acide acétique et de trifluorure de bore est capable de déprotoner l'isobutane uniquement en combinaison avec l'acide fluorhydrique superacide.

Le réactif intermédiaire responsable est le CH₃CO_H. De même, le méthane peut être nitré en nitrométhane avec du tétrafluoroborate de nitronium NO₂⁺BF₄^- uniquement en présence d'un acide fort tel que l'acide fluorosulfurique.

Substitution électrophile

La substitution électrophile est une réaction chimique dans laquelle un groupe fonctionnel d'un composé est remplacé par une espèce électrophile.

Il existe deux principaux types de réactions de substitution électrophile - la substitution aromatique électrophile et la substitution aliphatique électrophile. Dans le premier cas, un groupe fonctionnel est ajouté à un composé aromatique comme le benzène, ce qui donne une grande variété de composés aromatiques substitués.

Électrophilie

L'électrophilie du groupe carbonyle est renforcée par sa coordination avec le cation calcium requis et son interaction avec Arg228.

Radicaux électrophiles

Les radicaux électrophiles ont un profil de réaction directement opposé à celui des radicaux nucléophiles. Par conséquent, ces espèces réagissent avec les alcènes riches en électrons, tels que les éthers d'énol et les énamines, plus rapidement qu'avec les alcènes déficients en électrons.

Les substituants attracteurs d'électrons renforcent le caractère électrophile et l'interaction orbitale moléculaire frontière est celle du SOMO avec le HOMO; une diminution de l'énergie dans le SOMO conduit à un ΔE inférieur et à une vitesse de réaction accrue.

Cependant, contrairement à leurs homologues nucléophiles, les informations relatives aux constantes de vitesse absolues pour les radicaux électrophiles sont rares.

En rapport avec "électrophile"

• accepteur d'électron

  

  Un accepteur d'électrons est une entité chimique capable de recevoir des électrons transférés d'un autre composé.

• couche électronique

  

  En physique atomique, une couche électronique, en rapport avec le niveau énergétique d'un atome, peut être considérée comme l'ensemble des orbites suivies...

• donneur d'électrons

  

  Un donneur d'électrons est un ion, formant le site donneur, qui cède un électron à un autre atome.

• électroblaste

  

  Un électroblaste est une cellule mononucléée d'une fibre électrogène musculaire, transformée en éléments électriques (chez les Torpédinoïdes -raies torpilles-...