Waarom is benzoëzuur ($ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} = 4,20 $) een sterker zuur dan azijnzuur ($ \ mathrm { p} K_ \ mathrm {a} = 4.76 $), ook al wordt de geconjugeerde base in het geval van benzoëzuur gedestabiliseerd door elektronendonatie door resonantie. Overwegende dat niets van dien aard in azijnzuur werkzaam is; alleen inductieve en hyperconjugatieve elektronendonatie.
Opmerkingen
- Het antwoord ligt in de resonantie-energie van verschillende resonantiestructuren van beide carbanionen (gevormd na het doneren van H +).
- gerelateerd chemistry.stackexchange.com/questions/7309/…
- Onder verschillende soorten resonantie-effecten equivalent Resonantie maakt de meest stabiele moleculen. Hier zorgt de resonantie met de benzeenring ervoor dat het carboxylaation zijn kostbare equivalent resonantie verliest en dus zijn zuurgraad verlaagt.
- @SujithSizon Je ' re tweede opmerking is verkeerd en bekijk je eerste opmerking – we hebben hier oxoanionen, geen carbanionen.
- @Mithoron hmm .. maar is niet ' t stabiliteit van oxanionen evenredig met carbanionstabiliteit hier? Eveneens is niet ' t equivalente resonantie in $ \ ce {COO -} $ de reden voor de hogere energie van afzonderlijke resonantiestructuren. Don ' gebruiken we hetzelfde feit om die zuurgraad te bewijzen: H-COOH > Ph-COOH?
Answer
Het gaat allemaal om het elektron-terugtrekkende / donerende karakter van de functionele groepen van het zuur. Hoe meer elektronen de groep terugtrekken, sterker het zuur zal zijn. Hoe meer elektronen afgeven, hoe zwakker het zuur zal zijn. Een fenylring is elektronenonttrekkend, terwijl een methylgroep elektronendoneert. Ik weet niet waarom resonantie een organisch molecuul of ion zou destabiliseren. als je verwijst naar het carboxylaat dat elektronen doneert aan de fenylring, zie ik niet in hoe dit mogelijk zou kunnen zijn en niet in strijd met de octetregel.
Opmerkingen
- De fenylring doneert elektronen aan de carbonzuurgroep door middel van resonantie, daar heb ik het over.
- De aromatische ring is zo thermodynaïsch stabiel dat de fenylring die elektronen aan het carboxylaat doneert, is geen belangrijke resonatiestructuur. Hoewel het voldoende is om meta-gerichte elektrofiele aromatische substitutie te dicteren.
- Hoe kan het ortho-effect in gesubstitueerde benzoëzuren de zuursterkte verhogen?
- licht toe.
- Wanneer we een omvangrijke substituent op de ortho-positie toevoegen, gooit het de carboxylzuurgroep uit het vlak en remt zo met succes de fenylring van het doneren van elektronen door resonantie, en verhoogt het de zuursterkte.
Answer
Azijnzuur heeft een $ \ ce {-CH3} $ gr oup – dat is elektronendonerend – dus het zal de zuurgraad verlagen, aangezien het de geconjugeerde base zou destabiliseren.
Benzoëzuur heeft een fenyl (benzeenring) als substituent. Nu doneert de benzeenring elektronen door resonantie, en dit leidt tot een inductief effect (het trekt de elektronen aan en het verlaagt de elektronendichtheid boven het zuurstofatoom van het carbonzuur zodat het gemakkelijker geprotoneerd kan worden), zodat het de zuurgraad verhoogt.