Кислотные свойства спиртов

Влияние индукционного эффекта на кислотно-основные свойства органических веществ.

Под кислотными свойствами преимущественно понимают способность молекулы отщеплять водород в виде протона. Мерой кислотности является положение равновесия в реакции диссоциации:

Ас – Н = Ас^- + Н⁺

Соответственно, для оценки кислотных свойств вводится понятие константы основности, a так же показателя кислотности (рК), сопряженного с этим основанием кислоты.

Молекулы спиртов содержат функциональные гидроксогруппы «-ОН» в которых за счёт разной электроотрицательности, электронная плотность смещена к атому кислорода (как более электроотрицательному, он приобретает частичный отрицательный заряд). На атоме водорода, соответственно, образуется частичный положительный заряд. Ковалентная связь «О-Н» становится полярной:

R - O^δ- H^δ+

Влияние электроотрицательного кислорода можно подтвердить следующим примером: величина рКа для метанола равно 16, тогда как для неполярного метана она составляет 43. Так как алкильный радикал отталкивает от себя электронную плотность на атом кислорода, то кислотные свойства спиртов выражены слабее, чем у воды. Причем по мере увеличения длины радикала кислотные свойства спиртов ослабляются.

В связи с тем, что у разветвленных радикалов увеличивается электронодонорная способность, то незамещенные одноатомные спирты по уменьшению кислотных свойств можно расположить в ряд: первичные > вторичные > третичные.

Например, среди изомерных бутиловых спиртов наименьшими кислотными свойствами обладает

2-метил-2 -пропанол:

С другой стороны, при введения электроноакцепторных групп или атомов, оказывающих отрицательный индукционный эффект, кислотные свойства спиртов значительно усиливаются. Например, если в молекуле 2-метил-2-пропанола все атомы водорода заместить на фтор, то для полученной молекулы нанофтор - 2-метил-2-пропанола рК =5,4.

Этот спирт является более сильной кислотой, чем угольная и может вытеснять её из растворов солей.

Более выраженные кислотные свойства у многоатомных спиртов, например у этиленгликоля (рК = 14,18) это объясняются тем, что одна группа атомов «– СН₂ – ОН» относительно другой выступает как электроноакцепторный заместитель увеличивающий кислотные свойства другой группы. По этой же причине рК у глицерина составляет 13,99.

Дата добавления: 2015-06-26