Warum sind CO2 Moleküle Elektrophile?

Weil der Kohlenstoff elektropositiv ist, also unter Elektronenmangel leidet. Als Elek­tro­phil ist CO₂ aber recht schwach und kann nur mit hin­reichend starken Nucleophilen reagieren, z.B. mit Grignard-Verbindun­gen, an denen ein Kohlenstoff sehr stark nega­tiv polarisiert ist (es sind ja fast Carb­anionen, mit einer schwachen C–Mg-Bindung):

R–Mg–Cl + CO₂ ⟶ Mg²⁺ + Cl¯ + R–CO₂¯

Aus dem Carboxylat-Anion läßt sich dann durch Säurezugabe leicht die entsprechen­de Carbonsäure gewinnen; die Reaktion heißt Carboxylierung (=Einführen einer COOH-Gruppe).

Kohlendioxid ist ein Elektrophil. Wenn Sie die Lewis-Struktur für CO2 zeichnen, können Sie sehen, dass Kohlenstoff zentral ist und an zwei Sauerstoffatome gebunden ist. Die Elektronegativität von Sauerstoff verleiht Kohlenstoff eine teilweise positive Ladung, wodurch Kohlendioxid zu einem Elektrophil wird (Kohlenstoff weist einen Elektronenmangel auf).