Карбонильные соединения (например, альдегиды и кетоны) обладают рядом структурных особенностей, которые делают их хорошими нуклеофильными центрами в реакциях присоединения:

Поляризация связи C=O: Карбонильная группа содержит углерод-кислородную двойную связь, которая является полярной. Из-за различий в электроотрицательностях углерода и кислорода, углерод в карбонильной группе имеет частичный положительный заряд (δ+), а кислород — частичный отрицательный заряд (δ-). Это создает благоприятные условия для нуклеофильного атаки на углерод.

Способность к стабилизации отрицательного заряда: При присоединении нуклеофила к карбонильному углероду образуется тетраэдрическая интермедиата, в которой углерод становится сп³-гибридизованным. В этом состоянии карбонильное соединение может эффективно стабилизировать отрицательный заряд на кислороде.

Геометрия: Плоская геометрия карбонильной группы позволяет нуклеофилу подходить и атаковать углеродный атом с разных сторон, что делает реакции более вероятными и быстрыми.

Электрофильность углерода: Углерод в карбонильной группе является электрофильным центром, что делает его привлекательной мишенью для нуклеофильной атаки. Более сильные электронные доноры, такие как алкоксиды, могут усиливать нуклеофильные свойства данного соединения.

Эти факторы в комплексе делают карбонильные соединения особенно реагенто-активными в присоединительных реакциях, таких как реакции с нуклеофилами (например, реакция с аминами, спиртами и т.д.).