Dlaczego kwas benzoesowy ($ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} = 4,20 $) jest silniejszym kwasem niż kwas octowy ($ \ mathrm { p} K_ \ mathrm {a} = 4,76 $), mimo że sprzężona zasada w przypadku kwasu benzoesowego jest destabilizowana w wyniku oddawania elektronów przez rezonans. Zważywszy, że nic takiego nie działa w kwasie octowym; tylko indukcyjne i hiperkonjugatywne oddawanie elektronów.
Komentarze
- Odpowiedź leży w energii rezonansowej różnych struktur rezonansowych obu karbanionów (powstałych po oddaniu H +).
- related chemistry.stackexchange.com/questions/7309/…
- Wśród różnych rodzaje efektów rezonansowych równoważne Rezonans tworzy najbardziej stabilne cząsteczki. Tutaj rezonans z pierścieniem benzenowym powoduje, że jon karboksylanowy traci swój cenny odpowiednik Rezonans, a tym samym zmniejsza jego kwasowość.
- @SujithSizon You ' drugi komentarz jest błędny i zobacz swój pierwszy komentarz – mamy tutaj oksoaniony, a nie karbaniony.
- @Mithoron hmm .. ale czy nie ' t stabilność oksanionów proporcjonalna do stabilności karbanionu? Również nie ' t równoważny rezonans w $ \ ce {COO -} $ jest powodem wyższej energii oddzielnych struktur rezonansowych. Nie ', czy używamy tego samego faktu do udowodnienia kwasowości: H-COOH > Ph-COOH?
Odpowiedź
Chodzi o naturę grup funkcyjnych kwasu odciągających / oddających elektrony. Im więcej elektronów wycofuje grupę, tym silniejszy będzie kwas. Im więcej elektronów odda, tym słabszy będzie kwas. Pierścień fenylowy wycofuje elektrony, podczas gdy grupa metylowa przekazuje elektrony. Nie wiem, dlaczego rezonans miałby destabilizować organiczną cząsteczkę lub jon. jeśli odnosisz się do karboksylanu przekazującego elektrony do pierścienia fenylowego, nie rozumiem, jak mogłoby to być możliwe i nie narusza reguły oktetu.
Komentarze
- Pierścień fenylowy przekazuje elektrony grupie kwasu karboksylowego poprzez rezonans, czyli o tym mówię.
- Pierścień aromatyczny jest tak stabilny termodyna, że pierścień fenylowy oddający elektrony do karboksylanu jest nie jest to główna struktura rezonansowa. Chociaż wystarczy podyktować meta ukierunkowane elektrofilowe podstawienie aromatyczne.
- W jaki sposób efekt orto w podstawionych kwasach benzoesowych zwiększa moc kwasową?
- proszę rozwinąć.
- Kiedy dodamy obszerny podstawnik w pozycji orto, wyrzuca on grupę kwasu karboksylowego z płaszczyzny, a tym samym skutecznie powstrzymuje pierścień fenylowy przed oddawaniem elektronu przez rezonans i zwiększa moc kwasową.
Odpowiedź
Kwas octowy ma $ \ ce {-CH3} $ gr oup – który jest dawcą elektronów – więc zmniejszy kwasowość, ponieważ destabilizowałaby sprzężoną zasadę.
Kwas benzoesowy ma fenyl (pierścień benzenowy) jako podstawnik. Teraz pierścień benzenowy przekazuje elektrony przez rezonans, a to prowadzi do efektu indukcyjnego (będzie przyciągać elektrony i zmniejszy gęstość elektronów nad atomem tlenu kwasu karboksylowego, dzięki czemu będzie można go łatwiej protonować), więc zwiększa kwasowość.