Типы органических кислот (ОН, SН, NН и СН - кислоты)

??????? старая???

1) степенью делокализации отрицательного заряда в анионе: чем выше степень делокализации, тем стабильнее анион

2) электроотрицательностью элемента в кислотном центре: чем выше электроотрицательность, тем стабильнее анион ( ЭО рассматривают как правило в пределах одного периода)

3)поляризуемостью элемента в кислотном центре : чем выше поляри­зуемость, тем выше стабильность аниона . Поляризуемость атома - мера смещения электронного облака атома под действием электричес­кого поля( чем больше электронов в атоме и чем дальше они распо­ложены от ядра, тем больше его поляризуемость).

С увеличением ЭО атомов уменьшается их поляризуемость.

4) природой реакционной среды. Самой благоприятной средой для диссоциации является вода, т.к. в этом случае характерна сольватация,что приводит к устойчивости образующегося аниона, а следова­тельно кислотность соединения возрастает.Большинство органических соединений не проявляет кислотных свойств в водной среде. Напри­мер, СН-кислоты не являются донорами протонов по отношению к воде как к основанию. Однако можно отщепить протон от большинства "нейтральных" органических соединений в неводной среде, используя достаточно сильные основания

5)природой заместителя, связанного с кислотным центром. Наличие электронодонорных заместителей (+I, +М) приводит к уменьшению кислотности, а электроноакцепторных заместителей (-I, -М) повыша­ет кислотные свойства.

II.

В зависимости от природы элемента, который связан с атомом водорода, кислоты делят на 4 основные группы:

ОН - кислоты: карбоновые кислоты, спирты, фенолы.

SН - кислоты: тиолы, тиоловые кислоты.

NН - кислоты: амины, амиды, имиды, гетероциклические соеди­нения.

СН - кислоты: углеводороды и их производные.

ОН - КИСЛОТЫ

Соединения, отвечающие общей формуле Х-ОН, где Х - может быть ацил - (R - CO -), алкил (Аlk - ), арил (Ar -).

В карбоновых кислотах ОН - группа входит в состав функцио­нальной карбоксильной группы - С ^О _ОН.Среди ОН -кислот карбоновые кислоты - самые сильные кислоты, что объясняется легкостью отщеп­ления протона и стабильностью образующегося карбоксилат иона.

Введение электродонорных заместителей приводит к уменьшению кислотности

НСООН > CH₃COOH > CH₃(CH₂)nCOOH _{уменьшение кислотности}

_{----------------------------------------------}

Электроноакцепторные заместители (-I, -М) приводят к увели­чению стабилизации иона и увеличению силы кислоты

CH₃COOH < ClCH₂COOH < Cl₂CHCOOH < Cl₃COOH повышение кислотности

-------------------------------------------------

Удаление заместителя от реакционного центра сказывается на кислотных свойствах

Cl        Cl      Cl

СН₃-СН₂-СН-СООН СН₃-СН-СН₂-СООН CН₂-СН₂-СН₂-СООН СН₃-СН₂-СН₂-СООН

рК_а      2,84   4,08   4,52   4,80

_{уменьшение кислотности}

СПИРТЫ Н2О СН3ОН С2Н5ОН ССl3СН2ОН

рКа 15,74 15,50 16,00 12,24

Если сравнивать рК воды и спиртов, то видно ,что метанол об­ладает более выраженной кислотностью, чем вода. Однако, начиная с этанола кислотные свойства убывают, поэтому вода легко вытесняет спирты из их алкоголятов

R-О-Na         +  HOH   "  ROH   +    NaOH

Тем не менее спирты являются слабыми кислотами

R-OH   +   2 Na     6          2 RONa   +    H₂

Многоатомные спирты, по сравнению, с одноатомными прояляют большую кислотность, что подтверждается их способностью взаимо­действоаать с гидроксидами тяжелых металлов с образованием хелат­ных соединений. Данная реакция является качественной реакцией на многоатомные спирты

_2- СН₂ - ОН                       CH₂-O      O-CH_{2     +} |          Cu(OH)₂ + 2NaOH  6 |      Cu    |    2Na + 4H₂O СН₂ - ОН                       CH₂-O      O-CH₂

Фенолы

По сравнению со спиртами фенолы проявляют более ярко-выра­женные кислотные свойства, что обьясняется влиянием бензольного кольца (-М эффект) и устойчивостью образующегося аниона за счет делокализации отрицательного заряда

ОН      Так фенолы уже способны образовывать соли (феноляты) с

| с водными растворами щелочей в отличие от спиртов.

/ \

|   |

|   |

\ /

ОН      ОNa

| |

/ \         / \

|   |        +        NaOH          6        |   |   +  H₂O

|   |        |   |

\ /         \ /

О^-

^|

/ \

|   |

|   |        CH₃ - O^-

^{\ /}             _{более стабилен алкоксид ион}

_{феноксид ион}

В феноксид-ионе отрицательный заряд делокализован на арома­тическом кольце, поэтому фенолы легко окисляются кислородом воз­духа.

Электроакцепторные заместители приводят к увеличению кислотности