Warum ist Benzoesäure ($ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} = 4,20 $) eine stärkere Säure als Essigsäure ($ \ mathrm {) p} K_ \ mathrm {a} = 4,76 $), obwohl die konjugierte Base im Falle von Benzoesäure aufgrund der Elektronendonation durch Resonanz destabilisiert ist. In Essigsäure gibt es nichts dergleichen. nur induktive und hyperkonjugative Elektronendonation.
Kommentare
- Die Antwort liegt in der Resonanzenergie verschiedener Resonanzstrukturen beider Carbanionen (gebildet nach der Spende von H +).
- related chemie.stackexchange.com/questions/7309/…
- Unter verschiedenen Arten von Resonanzeffekten äquivalent Resonanz macht die stabilsten Moleküle. Hier führt die Resonanz mit dem Benzolring dazu, dass das Carboxylation seine wertvolle äquivalente Resonanz verliert und somit seinen Säuregehalt verringert.
- @SujithSizon Sie ' sind der zweite Kommentar falsch und Geben Sie Ihren ersten Kommentar ab – wir haben hier Oxoanionen, keine Carbanionen.
- @Mithoron hmm .. aber ist ' nicht die Stabilität von Oxanionen proportional zur Carbanionstabilität hier? Ist ' auch keine äquivalente Resonanz in $ \ ce {COO -} $ der Grund für die höhere Energie separater Resonanzstrukturen. ' verwenden wir nicht dieselbe Tatsache, um diesen Säuregehalt zu beweisen: H-COOH > Ph-COOH?
Antwort
Es geht um die elektronenziehende / spendende Natur der funktionellen Gruppen der Säure. Je mehr Elektronen die Gruppe abziehen, desto mehr Je mehr Elektronen spenden, desto schwächer wird die Säure. Ein Phenylring zieht Elektronen ab, während eine Methylgruppe Elektronen spendet. Ich weiß nicht, warum Resonanz ein organisches Molekül oder Ion destabilisieren würde. Wenn Sie sich auf das Carboxylat beziehen, das Elektronen an den Phenylring abgibt, sehe ich nicht, wie dies möglich sein könnte, und verstoße nicht gegen die Oktettregel.
Kommentare
- Der Phenylring spendet durch Resonanz Elektronen an die Carbonsäuregruppe, das ist es, worüber ich spreche.
- Der aromatische Ring ist so thermodynaisch stabil, dass der Phenylring Elektronen an das Carboxylat spendet Keine große Resonanzstruktur. Obwohl es ausreicht, eine meta-gerichtete elektrophile aromatische Substitution zu diktieren.
- Wie erhöht der ortho-Effekt in substituierten Benzoesäuren die Säurestärke?
- bitte näher erläutern.
- Wenn wir einen sperrigen Substituenten an der ortho-Position hinzufügen, wirft er die Carbonsäuregruppe aus der Ebene und verhindert so erfolgreich, dass der Phenylring durch Resonanz Elektronen abgibt, und erhöht die Säurestärke.
Antwort
Essigsäure hat ein $ \ ce {-CH3} $ gr oup – das ist elektronenspendend – wird also den Säuregehalt verringern, da es die konjugierte Base destabilisieren würde.
Benzoesäure hat ein Phenyl (Benzolring) als Substituenten. Jetzt spendet der Benzolring Elektronen durch Resonanz und dies führt zu einem induktiven Effekt (er zieht die Elektronen und verringert die Elektronendichte über dem Sauerstoffatom der Carbonsäure, so dass er leichter protoniert werden kann), wodurch der Säuregehalt erhöht wird.