Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Биоорганическая химия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Кислотно-основные свойства карбоновых кислот

Кислотные свойства у карбоновых кислот выражены наиболее сильно среди всех органических кислот (сравните Ka(R-COOH) = 10“5, Ка(R-OH) = 10_1б-10“18). Однако, по сравнению с неорганическими кислотами, они достаточно слабые (например, Ка(НС1) = 107).

В водном растворе молекулы карбоновых кислот существуют в равновесии с карбоксилат-анионами и ионами водорода (pH < 7). По изменению окраски индикатора можно судить о наличии кислоты в растворе, что позволяет использовать реакцию диссоциации для качественного обнаружения растворимых в воде карбоновых кислот:

Характеристика кислотных свойств карбоновых кислот

Выраженность кислотных свойств карбоновых кислот определяется стабильностью образующегося карбоксилат-аниона, стабилизация которого осуществляется за счет р-я-сопряжения:

В результате /?-я-сопряжения отрицательный заряд равномерно распределяется между атомами кислорода (длина обеих связей С-О одинаковая и равна 0,127 нм).

Стабильность аниона определяется делокализацией отрицательного заряда и увеличивается в присутствии электроноакцепторов. Наличие электроноакцеп- тора усиливает кислотные свойства, поэтому дикарбоновые кислоты проявляют более сильные кислотные свойства, чем монокарбоновые. Так, щавелевая кислота (рКа =1,2) сильнее уксусной (рКа = 4,75).

Одна группа -СООН по отношению к другой является электроноакцеп- тором:

Кислотность алифатических карбоновых кислот зависит от природы радикала. Электроноакцепторные заместители (например, атомы хлора) в радикале молекулы карбоновой кислоты усиливают кислотные свойства:

электронодонорные (например, Aik) — понижают:

Кислотность бензойной кислоты (рКа = 4,1) меньше кислотности муравьиной (рКа = 3,75), но больше — уксусной (рКа = 4,75) и других алифатических карбоновых кислот. Это можно объяснить более сильным электроноакцепторным влиянием фенила по сравнению с алкильным радикалом.

Электроноакцепторные заместители в мета- и /гя/?а-положениях ароматического ядра повышают кислотность:

так как способствуют делокализации отрицательного заряда и стабилизации карбоксилат-аниона:

Электронодонорные заместители в mz/m-положении понижают кислотность. Заместители в орто-положении повышают кислотность независимо от того, являются они электронодонорами или электроноакцепторами, проявляя так называемый орто-эффект.

Opmo-эффект связан с пространственным влиянием заместителя в ортоположении либо с возможностью образования внутримолекулярных водородных связей. Opmo-эффект легко прослеживается в ряду орто-, мета- и пара- гидроксибензойных кислот.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>