亲电体

1 名称与定义
亲电体（Electrophile）是指在化学反应中倾向于接受一对电子以形成共价键的化学物种。其名称源自“亲电子”（electron-loving）之意，常表现为电子缺乏、带正电荷或具有部分正电性。亲电体在有机化学中常作为亲电加成、亲电取代等反应的反应物，是电子对供体（即亲核体 nucleophile）的反应对偶体。

2 基本特征
亲电体通常具有以下特征：
（1）带正电荷或具有部分正电性（δ⁺）；
（2）具有空轨道或可接受电子的反键轨道（如σ*、π*轨道）；
（3）对电子密度有吸引能力，能与亲核体中的孤对电子形成新键。
其反应活性常受电负性、共振效应与诱导效应等因素影响。

3 分类
3.1 阳离子型亲电体
最典型的一类亲电体，通常带有正电荷，如：
– 质子（H⁺）
– 卤鎓离子（如Cl⁺、Br⁺）
– 碳正离子（carbocations），如(CH₃)₃C⁺

3.2 极性分子型亲电体
虽不带电，但具有极性键并存在正电中心，如：
– 卤代烷（R–X）：C原子带δ⁺，为亲电位点
– 硝基化合物中的硝酸（NO₂⁺）
– 酰卤（如RCOCl）中的酰基碳

3.3 多原子官能团型亲电体
包含可离去基团并参与反应的复杂结构，如：
– 三氟乙酸酐（TFAA）
– 重氮盐（ArN₂⁺）
– 硫酰氯（SO₂Cl₂）

4 反应类型
亲电体广泛参与以下有机反应类型：
（1）亲电加成（Electrophilic Addition）：常见于烯烃、炔烃与芳烃，如HBr加成于烯烃。
（2）亲电芳香取代（Electrophilic Aromatic Substitution, EAS）：如硝化、卤化、磺化反应。
（3）亲电取代反应（Electrophilic Substitution）：如醇与酸反应生成酯。

5 生物相关性
在生物体内，也存在多种亲电性分子或中间体。例如：
– 活性代谢物（electrophilic metabolites）如环氧化物或醌类，可与DNA、蛋白质发生加成反应，参与毒性或致癌过程；
– 生物体内的“软亲电体”（soft electrophiles）如甲基汞、丙烯醛，常选择性攻击巯基（–SH）团；
– 亲电药物设计策略：通过亲电基团与酶活性位点的亲核残基（如Cys, Ser）形成共价键，提高药效（如不可逆酶抑制剂）。

6 亲电体与亲核体比较

7 参考文献
(¹) Carey FA, Sundberg RJ. Advanced Organic Chemistry Part A: Structure and Mechanisms. Springer, 2007.
(²) March J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. Wiley, 1992.
(³) Seiler P, et al. Covalent inhibitors in drug discovery. Med Chem Commun. 2019;10(2):123–131.