0:00:00.510,0:00:09.370
V tomto videu chci uvést rozdíl[br]mezi myšlenkou nukleofility,

0:00:09.370,0:00:20.110
neboli tím, jak je nukleofil[br]silný a bazicitou (zásaditostí).

0:00:20.110,0:00:25.820
Rozdíl je velmi jemný,[br]ale vlastně je to velký rozdíl.

0:00:25.820,0:00:28.780
Ukáži vám, proč je to matoucí,[br]když se to učíte prvně.

0:00:28.780,0:00:35.040
Když jsme studovali Sn2 reakce, měli jste[br]nukleofil s jedním elektronem navíc.

0:00:35.040,0:00:37.200
Měl záporný náboj.

0:00:37.200,0:00:44.140
Možná jste měli methylový uhlík.[br]Nakreslím ho.

0:00:44.140,0:00:48.750
Možná máte vodík mířící vpřed.[br]Pak vodík mířící vzad.

0:00:48.750,0:00:50.760
Vodík nahoře.

0:00:50.760,0:00:56.550
A zde máte odstupující skupinu.

0:00:56.550,0:01:02.300
V Sn2 reakci nukleofil[br]předá elektron tomuto uhlíku.

0:01:02.300,0:01:06.900
Uhlík má částečně kladný náboj.[br]Nakreslím to.

0:01:06.900,0:01:09.260
Odstupující skupina má[br]částečně záporný náboj,

0:01:09.260,0:01:12.630
protože má tendenci nebo[br]je více elektronegativní.

0:01:12.630,0:01:16.700
Elektron je předán[br]tomuto uhlíku, když uhlík...

0:01:16.700,0:01:22.950
simultálně s tím, elektronegativní[br]odstupující skupina je schopná

0:01:22.950,0:01:27.450
vzít si tento elektron od uhlíku.

0:01:27.450,0:01:31.370
Když jste hotovi, vypadá to takto.

0:01:31.370,0:01:39.350
Máme zde methylový uhlík, kde 1 vodík je[br]vzadu, další je vepředu a 1 je nahoře.

0:01:39.350,0:01:43.150
Odstupující skupina je pryč.

0:01:43.150,0:01:52.620
Měla zde elektron, ale také si vzala[br]fialový elektron, takže má záporný náboj

0:01:52.620,0:02:03.890
a nukleofil předal tento elektron zde,[br]takže je teď vázán k uhlíku.

0:02:03.890,0:02:07.110
Důvod, proč jsem to uvedl je,[br]že toto jedná, jako nukleofil.

0:02:07.110,0:02:08.139
Miluje jádra.

0:02:08.139,0:02:17.410
Odevzdává elektron, který má navíc, ale[br]také jedná, jako Lewisova báze (zásada).

0:02:17.410,0:02:18.620
Tady je malé osvěžení.

0:02:18.620,0:02:21.490
Lewisova báze, což je nejobecnější...

0:02:21.490,0:02:25.630
...myslím, že to pokrývá většinu[br]příkladů toho, co je považováno za bázi.

0:02:25.630,0:02:31.960
Lewisova báze je donorem elektronu.

0:02:31.960,0:02:33.740
To je přesně to, co se zde děje.

0:02:33.740,0:02:38.760
Tento nukleofil daruje elektron uhlíku.[br]Takže se chová, jako Lewisova báze.

0:02:38.760,0:02:41.190
Když toto vidíte poprvé...

0:02:41.190,0:02:46.220
...proč si chemici dělají tu bolest[br]a definují něco, jako nukleofil?

0:02:46.220,0:02:47.840
Proč tomu neříkají báze?

0:02:47.840,0:02:52.720
Proč jsou 2 odlišné koncepty[br]nukleofility a bazicity?

0:02:52.720,0:02:59.650
Rozdíl je v tom, že nukleofilita[br]je kinetický koncept,

0:02:59.650,0:03:02.470
což znamená, jak dobře to reaguje?

0:03:02.470,0:03:06.880
Jak rychle reaguje?[br]Kolik energie navíc potřebuje k reakci?

0:03:06.880,0:03:14.530
Pokud má něco dobrou nukleofilitu,[br]tak to dobře reaguje.

0:03:14.530,0:03:16.070
Neřekne vám to, ale nic o tom,

0:03:16.070,0:03:19.820
jak stabilní či netabilní jsou[br]reaktanty předtím a potom.

0:03:19.820,0:03:22.880
Pouze vám to řekne,[br]že jsou dobré k vzájemné reakci.

0:03:22.880,0:03:30.345
Bazicita (zásaditost)[br]je termodynamický koncept.

0:03:30.345,0:03:35.730
Říká vám, jak stabilní[br]jsou reaktanty nebo produkty.

0:03:35.730,0:03:52.326
Řekne vám, jak moc[br]by něco mohlo reagovat.

0:03:52.326,0:03:58.590
Například, vidíme situaci fluoru.[br]Popřemýšlejme o tom.

0:03:58.590,0:04:03.180
Viděli jsme situaci...měl bych říct[br]fluorid, protože fluor vypadá takto.

0:04:03.180,0:04:08.670
7 valenčních elektronů fluoru[br]a pak odevzá 1 elektron pryč.

0:04:08.670,0:04:10.710
Dostanete fluorid.

0:04:10.710,0:04:14.470
Fluorid je prakticky bazický (zásaditý).

0:04:14.470,0:04:28.519
Je více bazický než iodid.

0:04:28.519,0:04:33.490
Ale v protickém rozpouštědle...[br]...napíši to zde.

0:04:33.490,0:04:46.080
Ale slabší nukleofilita[br]v protickém rozpouštědle.

0:04:46.080,0:04:50.300
A protické rozpouštědlo[br]má okolo vodíkové protony.

0:04:50.300,0:04:53.590
A důvod, proč je toto fluorid, je ten,

0:04:53.590,0:04:59.910
že se chce vázat s uhlíkem nebo či jiným[br]více...nebo dokonce s vodíkovým protonem.

0:04:59.910,0:05:04.180
Chce se s ním vázat více,[br]než iodidový anion.

0:05:04.180,0:05:09.410
Pokud by se to stalo, vazba by byla mnohem[br]silnější, než by vytvořil iodidový anion.

0:05:09.410,0:05:14.280
Fluoridový anion je však méně stabilní[br]v této formě, než iodidový anion.

0:05:14.280,0:05:18.230
Pokud by to mělo možnost darovat proton[br]nebo se zbavit elektronu,

0:05:18.230,0:05:21.440
bylo by to šťastnější,[br]ale je to méně nukleofilní.

0:05:21.440,0:05:24.820
Je to méně vhodné[br]při reakcích v protickém roztoku.

0:05:24.820,0:05:28.570
Důvodem, že je méně nukleofilní je to,[br]že zde jsou jiné látky,

0:05:28.570,0:05:30.330
které mu brání v reakci.

0:05:30.330,0:05:33.145
Ve videu o tom, co dělá[br]dobrý nukleofil, jsme viděli...

0:05:33.145,0:05:38.210
...v případě fluoridu, je to proto,[br]že je to velmi malý atom.

0:05:38.210,0:05:43.140
Je to vlastně velmi malý iont,[br]takže je držen velmi blízko.

0:05:43.140,0:05:49.240
Elektronový mrak je velmi těsný,[br]takže to dovoluje vodíkům z vody,

0:05:49.240,0:05:54.300
aby kolem něj vytvořili velmi těsný obal.

0:05:54.300,0:05:59.460
Všechny mají částečně kladné náboje,[br]takže je to přitahuje k zápornému aniontu.

0:05:59.460,0:06:05.420
Tvoří velmi těsný obal,[br]čímž chrání fluoridový aniont,

0:06:05.420,0:06:10.100
takže je pro něj těžší reagovat[br]v protickém rozpouštědle,

0:06:10.100,0:06:16.680
tudíž nereaguje moc dobře.

0:06:16.680,0:06:24.320
Pokud by byl schopný reagovat, vytvořil[br]by silnější vazbu, než iodidový aniont.

0:06:24.320,0:06:28.030
Toto je velký rozdíl,[br]vidíme rozdíl v trendech.

0:06:28.030,0:06:32.050
U bazicity nezáleží[br]na použitém rozpouštědle.

0:06:32.050,0:06:37.250
Je to termodynamická vlastnost[br]molekuly nebo atomu aniontu.

0:06:37.250,0:06:44.050
Pokud se díváte čistě na bazicitu,[br]tak nejsilnější bází je...

0:06:44.050,0:06:46.070
...napíši zde hydroxid.

0:06:46.070,0:06:50.510
Běžně je to něco, jako hydroxid sodný[br]nebo hydroxid draselný,

0:06:50.510,0:06:57.130
ale pokud ho rozpustíte v něčem, podobném[br]vodě, tak se sodík a hydroxid oddělí.

0:06:57.130,0:07:01.550
Hydroxid se poté chová jako báze,[br]čili chce darovat elektron.

0:07:01.550,0:07:06.150
Hydroxid je mnohem[br]silnější báze než fluorid,

0:07:06.150,0:07:11.000
který je silnější bází než chlorid,[br]který je silnější báze, než bromid,

0:07:11.000,0:07:15.850
který je silnější báze než iodid.

0:07:15.850,0:07:25.800
Když se nyní podíváte[br]na nukleofilitu, tak vidíte rozdíl.

0:07:25.800,0:07:29.600
Viděli jsme co dělá rozpouštědlo,[br]protože rozpouštědlo ovlivňuje to,

0:07:29.600,0:07:31.610
jak dobře něco reaguje.

0:07:31.616,0:07:39.900
U nukleofility je rozdíl mezi protickým[br]a aprotickým rozpouštědlem.

0:07:39.900,0:07:46.390
V protickém rozpouštědle je sloučenina[br]s nejlepší nukleofilitou iodid,

0:07:46.390,0:07:49.940
protože mu není tolik bráněno[br]těmito vodíkovými můstky.

0:07:49.940,0:07:50.950
Nemá těsný obal.

0:07:50.950,0:07:55.090
Má tento velký molekulární mrak a někteří[br]lidé si myslí, že má určitou „měkkost".

0:07:55.090,0:07:59.160
Má tuto polarizovatelnou schopnost,[br]kde tento mrak může být vtlačen k uhlíku

0:07:59.160,0:08:00.730
a udělá, co potřebuje udělat.

0:08:00.730,0:08:07.300
V tomto případě je iodid lepším[br]nukleofilem, než hydroxid,

0:08:07.300,0:08:11.330
který je lepším nukleofilem než fluorid.

0:08:11.330,0:08:19.850
Teď, v aprotickém rozpouštědle,[br]kde interakce s rozpouštědlem

0:08:19.850,0:08:23.720
již nejsou tak významné,[br]tak se věci mění.

0:08:23.720,0:08:26.960
V této situaci záleží na bazicitě.

0:08:26.960,0:08:41.110
V aprotickém rozpouštědle spolu[br]bazicita a nukleofilita korelují.

0:08:41.110,0:08:49.720
Vložím zde hvězdičku, protože je[br]zde ještě jeden aspekt nukleofility,

0:08:49.720,0:08:52.630
o kterém jsem dosud nemluvil,[br]ale budu o něm mluvit za chvíli.

0:08:52.630,0:09:00.960
V tomto typu situace, bude hydroxid[br]lépe reagovat, než fluorid,

0:09:00.960,0:09:04.780
který bude reagovat lépe než iodid.

0:09:04.780,0:09:11.080
A důvod, proč je hydroxid[br]lepší v obou případech je...

0:09:11.080,0:09:13.730
Myslím i v případě, kdy může[br]reagovat s rozpouštědlem

0:09:13.730,0:09:19.730
je stále docela dobrým nukleofilem,[br]protože, pokud přemýšlíte nad hydroxidem

0:09:19.730,0:09:21.680
...a já o něm přemýšlím hodně...

0:09:21.680,0:09:23.530
tak má elektron navíc.

0:09:23.530,0:09:26.890
Pokud nad tím uvažujete, můžete si[br]představit, že voda vezme...

0:09:26.890,0:09:28.650
...nakreslím to takto.

0:09:28.650,0:09:32.530
Můžete si představit, že je to voda,[br]kde je zanechán proton

0:09:32.530,0:09:35.750
nebo odkud je odebrán elektron z protonu.

0:09:35.750,0:09:38.860
Běžně byste měli 2 páry, teď tu[br]máte 3 volné elektronové páry.

0:09:38.860,0:09:44.030
Tento kyslík má 1, 2, 3, 4, 5, 6,[br]7 valenčních elektronů

0:09:44.030,0:09:47.080
o 1 více než neutrální kyslík,[br]takže má záporný náboj.

0:09:47.080,0:09:51.760
Už má elektron navíc, který mu[br]uděluje záporný náboj,

0:09:51.760,0:09:54.980
ale kyslík je[br]elektronegativnější než vodík,

0:09:54.980,0:10:01.380
takže je schopen dostat tento elektron.

0:10:01.380,0:10:07.010
Je to velmi bazická molekula.

0:10:07.010,0:10:11.340
Dokonce i když může být trochu rušena[br]protickým prostředím, jako voda,

0:10:11.340,0:10:17.050
tak je stále lepším[br]nukleofilem, než fluorid.

0:10:17.050,0:10:20.860
Pokud z obrázku odstraníte rozpouštědlo,[br]tak je to super silná báze.

0:10:20.860,0:10:25.060
Je to také opravdu velmi dobrý nukleofil.

0:10:25.060,0:10:27.770
A nyní, poslední aspekt nukleofility.

0:10:27.770,0:10:30.930
Vzpomeňte, že nukleofilita je,[br]jak dobře něco reaguje.

0:10:30.930,0:10:34.120
Představte si, že zde něco máme.

0:10:34.120,0:10:42.570
Máme 2 molekuly hydroxidu.

0:10:42.570,0:10:47.680
Řekněme, že tento jeden je přímo hydroxid.

0:10:47.680,0:10:50.990
A řekněme, že tento je ješte[br]obklopený jiným řetězcem.

0:10:50.990,0:10:57.110
Řekněme, že to má velký řetězec jednotek.[br]Nevím, ale jakých.

0:10:57.110,0:10:59.090
Pokud se podíváte na tyto 2 molekuly

0:10:59.090,0:11:03.470
a pokud se pokusíte odhadnout,[br]která z nich je lepším nukleofilem,

0:11:03.470,0:11:07.380
měli byste si vzpomenout, že nukleofilita[br]je, jak dobře něco reaguje,

0:11:07.380,0:11:11.480
jak dobře se to dostane do místa reakce[br]a jak se ta odehraje.

0:11:11.480,0:11:14.910
Tento anion má kolem[br]sebe velkou molekulu.

0:11:14.910,0:11:18.810
Bude to velmi obtížné,[br]pokud se vrátíte k těmto okolnostem,

0:11:18.810,0:11:21.780
tak to bude velmi obtížné,[br]aby se tato molekula dostala sem.

0:11:21.780,0:11:24.850
Hovoříme o sterické zábraně[br]z pohledu uhlíku,

0:11:24.850,0:11:27.680
ale nemůžeme o ní mluvit[br]z pohledu nukleofilu.

0:11:27.680,0:11:40.290
Pro nukleofil zde, může být obtížné předat[br]elektron, který má navíc, cílovému jádru.

0:11:40.290,0:11:41.520
Bude mu bráněno.

0:11:41.520,0:11:44.810
Zatímco v této situaci,[br]to bude mnohem jednodušší,

0:11:44.810,0:11:49.010
když skupina, která reaguje,[br]tento kyslík, který má záporný náboj,

0:11:49.010,0:11:52.610
tento elektron navíc, je v určité[br]rovině poměrně rovnocenný.

0:11:52.610,0:11:56.120
Ale zde je mnohem menší molekula.

0:11:56.120,0:12:03.150
Bude méně krytá a více přístupná.[br]Takže to bude lepší nukleofil.

0:12:03.150,0:12:07.960
A to je důvod, proč nechci dělat[br]nekompromisní prohlášení,

0:12:07.960,0:12:12.110
že v aprotickém roztoku, bazicita[br]a nukleofilita kompletně korelují,

0:12:12.110,0:12:17.050
protože nukleofilita má stále jiný prvek,[br]jak je kryta.

0:12:17.050,0:12:21.300
Je to v prostředí nebo je to část[br]molekuly, která jí nedovolí reagovat,

0:12:21.300,0:12:23.470
dokonce i když by to byla silná báze.

0:12:23.470,0:12:26.310
Pokud by vytvořila vazbu,[br]byla by velmi silná.

0:12:26.310,0:12:30.320
Velkou myšlenkou je to,[br]že jsou zde 2 základní koncepty,

0:12:30.320,0:12:32.750
a proto jsou zde 2 rozdílné termíny.

0:12:32.750,0:12:35.850
Nukleofilita, čili jak dobře to reaguje,[br]ale neříká nic o tom,

0:12:35.850,0:12:38.110
jak dobrá je výsledná vazba.

0:12:38.110,0:12:40.860
Bazicita je, jak dobrá je vazba.

0:12:40.860,0:12:46.910
Jak moc to chce reagovat, ale neřekne,[br]jak dobrá je při reakcích.