親核試劑（nucleophile，意思為原子核的喜好物）， 又叫親核基，指具有親核性的化學試劑，可用：Nu表示。一些帶有未共享電子對的分子或負離子，與正電性碳反應時稱為親核試劑。所謂親核試劑就是一種電子對供體，即路易斯鹼。在反應過程中，它傾向於與電正性物種結合，因為原子核是電正性的，所以“親核”即是指親“電正性”。
基本介紹
- 中文名：親核試劑
- 外文名：Nucleophilic reagent
- 分類：未共用電子對型、σ鍵型、π鍵型
基本性質,未共用電子對型,σ鍵型親核試劑,π鍵親核試劑,與鹼性關係,影響因素,
基本性質
在極性反應中，親核試劑提供能量較高的電子對，用於形成新鍵。親核試劑的電子對可以是親核原子上的未共用電子對或負電荷，也可來自於試劑分子中σ鍵或π鍵的異裂。根據親核試劑如何提供電子對，將親核試劑分成三種類型：未共用電子對型親核試劑（lone—pair nucleophiles），σ鍵型親核試劑（σ一bond nucleophiles）和π鍵型親核試劑（π一bond nucleophiles）。
未共用電子對型
親核試劑的親核原子上有未共用的電子對，可用於與親電試劑的親電原子形成新鍵。
例如，以下親核反應中，胺作為未共用電子對型親核試劑提供電子，與親電試劑成鍵：
未共用電子對型除胺外，常見的未共用電子對型親核試劑還有醇、硫醇、烷氧負離子、碳負離子等。
未共用電子對型親核試劑σ鍵型親核試劑
當非金屬原子與金屬原子之間形成共價鍵時，由於非金屬原子的電負性通常較大，使得非金屬原子帶部分負電荷，金屬原子帶部分正電荷。在極性反應中，這類化合物分子中非金屬原子與金屬原子之間的共價鍵可以異裂，非金屬原子作為親核原子帶著成鍵電子對參與反應，因此稱這類親核試劑為σ鍵型親核試劑。
例如，氫化鋁鋰與羰基化合物反應時，氫化鋁鋰分子中的Al—H鍵發生異裂，氫帶著成鍵電子與羰基碳發生親核加成。
親核加成σ鍵型親核試劑的親核原子可以是雜原子（如NaNH2或KOH），也可以是碳原子（如RMgBr、RLi和R2CuLi）或氫原子（如NaBH4和LiAIH4）。但是，強極性的非金屬一金屬鍵Nu—M常被認為是離子鍵（Nu-M+）。例如下圖所示的幾種試劑通常寫成離子鍵的形式：
有機金屬試劑的離子鍵結構示意圖按這樣的寫法，這類試劑也可分類為未共用電子對型親核試劑。
π鍵親核試劑
利用π鍵的成鍵電子對與親電試劑的親電原子形成σ鍵。例如，烯烴的π鍵在反應中可以發生異裂，其中的一個雙鍵碳原子帶著成鍵電子對與親電試劑反應。因此，富電子烯烴是親核試劑。
π鍵發生異裂親核試劑烯烴與親電試劑反應時，總是電子云密度高的雙鍵碳與親電試劑形成新鍵。對於純烷基取代的烯烴，取代較少的碳親核性強，優先與親電試劑結合。
與鹼性關係
由於親核試劑在反應中提供電子，按照Lewis酸鹼理論，提供電子的為鹼，因此，親核試劑通常呈鹼性。許多親核反應在鹼性條件下進行，了解親核性與鹼性的關係很重要。親核試劑的親核性強弱通常用其與親電試劑反生的速率來衡量。
例如，根據其在25℃的水溶液中與CH3Br發生親核取代反應的速率來衡量。因此，親核性是動力學性質。試劑的鹼性是其與H+反應的能力（用平衡常數的負對數表示），是熱力學性質。試劑的親核性與鹼性有聯繫，也有區別。
影響因素
試劑的親核性和鹼性的強弱與親核原子周圍的空間位阻、電荷離域、反應介質等因素均有關係。
1、親核原子周圍立體位阻增加，親核性顯著降低，鹼性則變化不大。
例如，EtO-是強鹼（pKb=17）和強親核試劑，而t-BuO-的親核性則非常小，但鹼性卻略有增加（pKb=19）。這類強鹼弱親核試劑有時也稱為非親核鹼，在親核反應中作為鹼催化劑被廣泛套用。
2、電荷離域使鹼性顯著降低，對親核性影響則較小。例如，EtO-（pKb=17）在較低溫度下與s-BuBr反應，起鹼的作用，生成消除產物2—丁烯；而AcO-（pKb=4．7）在較高的溫度下能作為親核試劑與s-BuBr發生SN2反應生成s-BuOAc。
3、反應介質對試劑的親核性也有重要影響，特別是極性非質子溶劑可以顯著增加試劑的親核性，常作為親核反應的溶劑。常用的極性非質子溶劑如圖：
極性非質子溶劑這些極性非質子溶劑通常具有亞碸、醯胺或磷醯胺的結構，由於共振，處於分子外圍的氧通常帶部分負電荷，而處於分子內部的硫、磷或碳則帶部分正電荷。氟化鈉等親核試劑在這種溶劑中其正離子會被深度溶劑化，使負離子脫離正離子的束縛，親核性顯著增加。
二甲亞碸中氟化鈉的溶劑化