Der Carbonylsauerstoff kann als Nukleophil wirken, ist jedoch stark von den Reaktionsbedingungen abhängig.
Enolate können als Nukleophile entweder durch den $\alpha$-Kohlenstoff oder den Sauerstoff reagieren.
(Quelle)
Das Verhältnis von Kohlenstoff zu sauerstoffsubstituierten Produkten hängt vom Gleichgewicht der orbitalen Wechselwirkungen und elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den Reaktanten ab., Wie Sie aus dem obigen Diagramm sehen können, hat der HOMO des Enolats den größten Beitrag aus dem $ \ alpha$ – Kohlenstoff und so finden Reaktionen statt, die durch Orbitalenergiefaktoren gesteuert werden. Umgekehrt ist die größte negative Ladung auf dem Sauerstoff aufgrund seiner größeren Elektronegativität und so, wenn die Reaktion durch elektrostatische Faktoren gesteuert wird, dann wird es am Sauerstoff stattfinden.
Ändern des Elektrophils:
Alkylierung ist eine häufige Reaktion von Enolaten und bietet einen guten Einblick in die Faktoren, die die Selektivität beeinflussen., Wenn Methyljodid als Alkylierungsmittel in einem polaren aprotischen Lösungsmittel verwendet wird, erzeugt die Reaktion hauptsächlich das kohlenstoffalkylierte Produkt. Die Umstellung auf Methylbromid oder Methylchlorid erhöht die Menge an sauerstoffalkyliertem Produkt, und wenn Methyltosylat verwendet wird, erzeugt die Reaktion hauptsächlich das sauerstoffalkylierte Produkt. Dies liegt daran, dass die zunehmende Elektronegativität des Substituenten die positive Ladung auf dem Methylkohlenstoff erhöht, was bedeutet, dass elektrostatische Wechselwirkungen wichtiger sind., Zusätzlich wird das $\ce{C-X}~\sigma^ * $ Orbital (das LUMO des Elektrophils) in der Energie in Methyliodid niedriger sein als in Methyltosylat aufgrund der schlechteren Energieabstimmung zwischen dem $\ce{C}$ und $\ce{I}$ Atomorbitale im Vergleich zu $\ce{C}$ und $\ce{O}$. Dies bringt den elektrophilen LUMO im Orbital näher an den Enolat-HOMO heran, wodurch die Orbitalinteraktionen wichtiger werden.
Dieses Denken kann auf andere Elektrophile ausgedehnt werden., Viele harte Aminosäuren wie $\ce{R2BCl}$ und $\ce {(CH3)3SiCl}$ (Gutschrift an @Jan für den Hinweis darauf) geben fast ausschließlich Sauerstoffersatzprodukte. Dies liegt daran, dass die zentralen Atome klein und hoch geladen sind und daher starke elektrostatische Wechselwirkungen mit dem Sauerstoffende des Enolats haben. Dies kann als eine Anwendung der „Hard soft Acid Base Theory“ angesehen werden, bei der die auf Silizium und Bor basierenden Elektrophile als harte Säuren betrachtet werden und der Carbonylsauerstoff eine harte Base ist. Im Vergleich dazu sind neutrale Kohlenstoffelektrophile weiche Säuren und weisen daher eine geringere Affinität zum Sauerstoff auf.,
Wechsel des Lösungsmittels:
Wechsel des Lösungsmittels ist eine der einfachsten Möglichkeiten, das Ergebnis der Reaktion zu beeinflussen, insbesondere im Falle der Alkylierung. In polaren aprotischen Lösungsmitteln ist das Metallkation stark gelöst, aber das Enolat ist aufgrund des Mangels an sauren Hydrogenen auf dem Lösungsmittel zur Bildung von Wasserstoffbrücken schwach gelöst. In polaren protischen Lösungsmitteln wird das Sauerstoffende des Enolats stark durch Wasserstoffbindung gelöst, was die Reaktion am Sauerstoff behindert und die C-Alkylierung sogar mit einem Alkyltosylat stark begünstigt.
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