Главная > Химия > Органическая химия (Моррисон Р.)
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

18.12. Кислотность карбоновых кислот

Рассмотрим теперь, как кислотность карбоновых кислот зависит от их структуры. При этом мы будем исходить из того, что кислотность определяется в основном различием в устойчивостях кислоты и ее аниона.

Во-первых, и это наиболее важно, карбоновые кислоты вообще являются кислотами. Как можно объяснить, что ОН-группа карбоновой кислоты гораздо сильнее стремится отдать ион водорода по сравнению с ОН-группой, например, спирта? Рассмотрим структуру реагентов и образующихся вешеств для спиртов и карбоновых кислот.

Из формул видно, что как молекулы спирта, так и алкоголят-ион вполне удовлетворительно можно представить с помощью одной структуры. Однако можно написать две вероятные структуры (I и II) для карбоновой кислоты и две вероятные структуры (III и IV) для карбоксилат-аниона. Как кислота, так и ее анион представляют собой резонансные гибриды:

Но одинаково ли важен резонанс для обоих случаев? Из принципов, изложенных в разд. 10.7, известно, что резонанс гораздо более важен для случая совершенно эквивалентных структур III и IV по сравнению с резонансом для неэквивалентных структур I и II. В результате, несмотря на то, что как кислота, так и анион стабилизованы резонансом, стабилизация гораздо выше для аниона, чем для кислоты (рис. 18.2). Равновесие сдвинуто в направлении увеличения ионизации и возрастает.

Строго говоря, резонанс менее существен для кислоты, поскольку участвующие структуры обладают различной стабильностью, в то время как эквивалентные структуры иона обязательно должны обладать одинаковой стабильностью. В структуре II два атомг одинаковой электроотрицательности несут противоположные заряды. Поскольиу необходимо сообщить энергию для разделения противоположных зарядов, то структура II характеризуется большим содержанием энергии и, следовательно, менее устойчива, чем структура Рассмотрение степени разделения зарядов служит одним из простейших критериев (разд. 10.15), который можно использовать для оценки относительной стабильности и, следовательно, относительной величины вклада резонирующей структуры

Рис. 18.2. Строение молекулы и положение равновесия.

Карбоиовая кислота дает резонансно-стабилизованный аннон и является более сильной кислотой, чем спирт.

Итак, кислотность карбоновой кислоты связана со значительной резонансной стабилизацией ее аниона. Эта стабилизация и возникающая вследствие этого кислотность возможны только из-за наличия в молекуле карбонильной группы.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление