求電子種・とは?初心者でも分かる基本と身近な例で学ぶ共起語・同意語・対義語も併せて解説!

  • このエントリーをはてなブックマークに追加
求電子種・とは?初心者でも分かる基本と身近な例で学ぶ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


求電子種・とは?

求電子種は電子を引き寄せて結合を作る性質をもつ物質です。名前の通り電子を求める性質を持つため、反応の相手は電子を手放す側であることが多く、電子不足の部分を持つ分子やイオンと相互作用します。

基本の定義と役割

化学反応には電子の動きが深く関わります。求電子種は反応の"電子を受け取る側"として働き、反応相手の電子密度を引き寄せて新しい結合を作ります。反対に電子を提供する側は求核種と呼ばれ、求電子種と対になる存在です。

求電子種の考え方をつかむコツは、電子が不足している部分が反応の核になる、という点を押さえることです。多くの場合、正電荷や部分的な正電荷、共鳲の安定化の程度が求電子性を決めます。

典型的な例とその説明

求電子種の例としては以下のようなものがあります。これらは反応において電子を受け取る場として働きます。

説明
H+最も基本的な求電子種。水素イオンは電子をほとんど持たず、反応相手の電子を引き寄せます。
NO2+硝酸性の強い求電子種。芳香族置換などでよく現れます。
Br+ブロミン分子が極性を持つときに生じることがある求電子種でアルケンのブロミネーションに関与します。
RCO+アシルカチオンの一種。フリーデル・クラフス系の反応などで現れます。
その他の例溶媒条件や酸性条件で一時的に生じる種もあり、反応の場面で生じやすいことがあります。

このような例を頭に入れておくと、反応の予測がしやすくなります。なお求電子種と対になるのが求核種であり、反応ではこの二つが電子をやり取りして結合を作るのが基本パターンです。

求電子種と求核種の関係

求電子種は電子を受け取る側、求核種は電子を提供する側です。これらは反応機構の中で互いに引き寄せ合い、最終的な結合形成へと進みます。例えば硝酸と硫酸の混合溶液では NO2+が生成され、ベンゼン環と結合して Nitrobenzene を作るような反応が代表的です。

反応の代表パターン

求電子種が関わる代表的な反応には主に次の二つがあります。

1) 求電子性の付加反応 例えばアルケンの付加反応では求電子種が二重結合に近づき、新しい結合を作ります。これにより飽和化合物へと変化します。

2) 芳香族置換反応 ベンゼン環のような芳香族化合物に対してNO2+などの求電子種が反応し、置換基が取付されます。条件の違いで生成物の種類が変わる点もポイントです。

身近さと学習のコツ

日常の有機化学の勉強では、まず求電子種がどんな場面で現れるかをイメージするのが大切です。例えば酸性条件下の反応や触媒が関与する反応では求電子種が生まれやすいと覚えると、反応式を予測する際に役立ちます。

学習のコツとしては、具体的な分子名を覚えるよりも「どの条件で求電子種が生じやすいか」「どんな相手と電子を渡し合うか」を押さえることです。これにより新しい反応を見たときにも、どういう電子のやり取りが起きているのかを想像しやすくなります。

まとめとポイント

・求電子種は電子を求める性質を持つ物質です

代表例として H+ NO2+ Br+ などが挙げられます

・反応は求電子種と求核種の電子のやり取りによって進みます

この考え方を押さえておくと、有機化学の基礎的な反応を理解する助けになります。実際の問題を解くときには、求電子種がどの分子に近づくのか、どのように電子が移動するのかを意識して読み解くと良いでしょう。


求電子種の同意語

求電子体
電子を受け取る性質を持つ物質。反応の際に他の分子から電子を受け取り結合を形成する代表的な求電子性の種です。
求電子種
求電子体と同義で、電子を求める性質を持つ分子・イオンのこと。反応の主役となる電子を受け取る側を指します。
電子不足種
電子が不足しており、他の分子から電子を引き寄せようとする性質を持つ物質。一般には求電子性を示す物質の説明として用いられます。
求電子性物質
求電子性を示す物質の総称。電子を求める性質を持つ分子やイオンを指します。
ルイス酸
ルイスの定義で電子対を受け取る性質を持つ物質。多くの求電子種はルイス酸として働くことが多いです。
電子対受容体
電子対を受け取る性質を持つ物質。求電子種の機能を説明する際の理論的な表現として使われます。

求電子種の対義語・反対語

求核種
求電子種の対義語。電子を供与して電子不足の中心へ攻撃する物質のこと。電子密度が高くネガティブな電荷を持つことが多いが、中性分子でも電子対を提供して求核反応を起こす性質がある。代表例: OH−、CN−、NH3、RO− など。
求核剤
求核種とほぼ同義の表現。反応の相手に電子を供与して求電子種と反応する物質を指す言い換え表現として使われることがある。
電子供与体
電子を供与する性質を持つ化学種。一般にルイス塩基として機能するものを含む。例: H2O、NH3、RO− など。電子を提供して他分子の電子不足を解消する役割を担う。
還元剤
他の物質へ電子を渡して還元させる物質。電子を供与する性質を持つ点では対義語的な関係に近い。例: NaBH4、LiAlH4、H2 など。
親核性の高い物質
求核性(核を攻撃する性質)が高い物質を指す表現。求核種と近い意味で使われることがあり、電子を提供して正電荷中心へ攻撃する性質を表す言い換え

求電子種の共起語

求核種
電子を豊富に持ち、反応で電子対を提供する物質。共起語として対となる概念で、求電子種は電子を受け取る性質を示します。
ルイス酸
電子対を受け取る能力を持つ物質。求電子種は典型的にルイス酸と結合・反応して反応を進行させます。
カルボニル化合物
カルボニル基を持つ有機化合物。カルボニル炭素は電子不足で、求電子種の攻撃対象となりやすいです。
アルデヒド
カルボニル基を持つ代表的な有機化合物。求電子種の攻撃を受けやすく、反応の初期段階で現れます。
ケトン
カルボニル基を持つ有機化合物。アルデヒドと同様に求電子種と反応しやすいです。
NO2+
ニトロニウムイオン。硝化反応の中心的な求電子種として働きます。
SO3
三酸化硫黄。硫酸化反応に用いられる代表的な求電子種です。
アシリニウムイオン
RCO+ のような正電荷を持つ中間体。フリードル・クラフ反応などで使われる主要な求電子種です。
カルボカチオン
炭素原子に正電荷を持つ中間体。多くの求電子反応の経路で現れ、求電子種と攻撃的に反応します。
求電子置換反応
芳香族化合物などに求電子種が攻撃して置換を起こす反応の総称です。
リードル・クラフ反応
芳香族化合物へアシリル基を導入する反応。反応には求電子種が関与します。
HSAB理論
硬い酸・硬い塩基と軟らかい酸・軟らかい塩基の性質を用いて、求電子種の反応性を説明する理論です。
求電子性
電子を受け取りやすい性質。求電子種はこの性質を持つ物質を指すことが多いです。

求電子種の関連用語

求電子種
電子を受け取ることで結合形成を進める物質。電気的に電子を欲している中心で、ルイス酸として働くことが多い。
求核種
電子を提供して結合を形成する物質。孤立電子対などを利用して反応に参加する。
ルイス酸
電子対を受け取る性質を持つ物質。求電子種の攻撃を受け入れて反応を促進する。例:BF3、AlCl3、FeCl3 など。
ルイス塩基
電子対を提供する性質を持つ物質。求核種として働くことが多い。
電子対
原子が持っている孤立した2つの電子の対。結合形成や反応で供与源になる。
孤立電子対
結合に使用されていない電子対。反応性の源となり、求核性を発揮する。
カルボカチオン
炭素原子に正電荷を持つ中間体。求電子反応の通過点として現れやすい。
アリルカチオン
アリル基上に正電荷を持つ中間体。芳香族系の求電子反応などで現れる。
アルキルカチオン
アルキル基中心に正電荷を持つ中間体。反応経路上の重要な中間体になることがある。
アシリルカチオン
アシリル基に正電荷を持つ中間体。Friedel–Crafts型のアシル化などで生じることがある。
求電子置換反応
電子を受け取って特定の位置に置換を起こす反応。特に芳香族化合物で多く見られる。
求電子付加反応
不飽和結合(アルケン・アルキン)に求電子種が付加して新しい結合を作る反応。
芳香族求電子置換
芳香族炭化水素に電子を受け取らせて置換を起こす代表的反応。硝化、硫酸化、塩素化などが例。
電子密度
分子内の電子の分布量。求電子性の強さや反応性は電子密度に影響される。
求電子性
電子を引きつける性質の度合い。高いほど求電子反応が起こりやすい。
中間体
反応過程で一時的に存在する分子種。カルボカチオン、ラジカル、陰イオンなどが含まれる。
反応機構
反応がどう進行するかを段階的に説明する枠組み。代表例には付加機構、置換機構などがある。
溶媒効果
反応速さや選択性を溶媒の極性・プロトン性などが左右する現象。

求電子種のおすすめ参考サイト


学問の人気記事

トルクの単位・とは?初心者向けに徹底解説!なぜ単位が違うのかまで分かる共起語・同意語・対義語も併せて解説!
920viws
引用・参考文献とは?初心者でもわかる使い方とポイント解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
491viws
示差走査熱量測定とは?初心者向けガイドで学ぶ基本と実験のポイント共起語・同意語・対義語も併せて解説!
376viws
絶縁抵抗値とは?初心者でも分かる測定の基本と安全のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
371viws
no・とは?初心者にもわかる意味と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
356viws
summarize・とは?初心者向け解説と使い方のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
342viws
ナイロン樹脂とは?初心者にもわかる基本と用途ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
330viws
穴加工・とは?初心者が知っておく基本と現場での活用ポイント共起語・同意語・対義語も併せて解説!
299viws
welchのt検定とは?不等分散のデータを比較する統計手法をやさしく解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
261viws
3/4・とは?分数の基本を分かりやすく解く完全ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
239viws
論述問題・とは?初心者にも分かる解説と解き方のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
228viws
ダーウィンの進化論とは?中学生にも分かるやさしい解説と身近な例共起語・同意語・対義語も併せて解説!
205viws
超音波探傷・とは? 初心者向けのやさしい解説と身近な活用共起語・同意語・対義語も併せて解説!
202viws
摘要とは?初心者にも分かる意味と書き方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
193viws
z変換・とは?初心者が知っておくべき基礎と日常への応用共起語・同意語・対義語も併せて解説!
188viws
洗浄バリデーションとは?初心者が押さえる基本と実務のポイント共起語・同意語・対義語も併せて解説!
186viws
空気圧センサーとは?初めてでも分かる仕組みと身近な活用事例共起語・同意語・対義語も併せて解説!
182viws
ensureとは?初心者にもわかる意味と使い方を徹底解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
181viws
先にとは?初心者でもわかる意味と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
163viws
alliteration(頭韻)とは?初心者にやさしい解説と使い方のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
162viws

新着記事

学問の関連記事