Карбоновые кислоты, как и спирты, способны образовывать водородные связи. Если акцептором является достаточно сильное основание, образование водородной связи предшествует полному переносу протона к основанию. В этом случае донор водородной связи считают «кислотой». Будет ли данное соединение «донором водородной связи» или «кислотой», зависит от природы «акцептора водородной связи» или «основания». Чем сильнее основание, тем больше вероятность того, что данное соединение будет вести себя по отношению к нему как кислота:
Межмолекулярные водородные связи, возникающие между молекулами карбоновых кислот, настолько прочны, что даже в газообразном состоянии значительная часть молекул существует в виде димеров:
С ростом углеводородной цепи способность кислот к образованию водородных связей уменьшается.
Карбоновые кислоты обладают более выраженными кислотными свойствами, чем спирты, из-за стабилизации карбоксилат-аниона, вызванной делокализацией p-электронов. Другими словами, карбоксилат-ион стабилизирован вследствие резонанса:
Степень делокализации изменяется в ряду RCOO- >>RCOOH >> ROH, RO-.
RO- + +BH
Энергия
RO-H + B
RO-H + :B « RO- + +BH
координата реакции
b
1
Энергия
2
a
RCOOH + :B « RCOO- + +BH
координата реакции
Энергия а - стабилизация, вызванная делокализацией в RCOOH; b - стабилизация, обусловленная делокализацией в RCO-; 1 - гипотетическая кривая, делокализация отсутствует; 2 - истинная кривая, имеется делокализация.
Кислотность выражают количественно через константу кислотности (называемую также константой диссоциации) Ка или через рКа:
Константы кислотности большинства карбоновых кислот составляют около 10-5 (например, для уксусной кислоты 1,8×10-5), что свидетельствует о довольно высокой концентрации неионизированной формы кислоты. Поэтому большая часть карбоновых кислот относится к слабым кислотам. Кислотность больше для тех кислот, в молекуле которых имеется заместитель, стабилизирующий карбоксилат-ион. К таким заместителям относятся галогены и прочие электроотрицательные группы. Влияние заместителей на кислотность показано в Таблице.
Кислота |
рКа |
CH3COOH |
4,8 |
ClCH2COOH |
2,9 |
Cl2CHCOOH |
1,3 |
Cl3CCOOH |
0,7 |
FCH2COOH |
2,6 |
CH3CH2CH2COOH |
4,8 |
F3CCOOH |
0,2 |
Фармацевтический анализ производных фенотиазина
Фенотиазины
- исторически первый класс антипсихотических средств - по своей химической структуре
представляют собой трициклические молекулы.
Все
фенотиазины подразделяются на три основн ...
Выводы
Таким
образом, в данной работе рассмотрен акридон, его свойства, способы получения и
применение. Приведены различные механизмы получения гетероциклических
соединений реакциями конденсации. Предложе ...
Равновесные и поляризационные диаграммы потенциал-pH
В настоящее время
большую важность имеет возможность оценивать устойчивость металлов и их сплавов
к коррозии в тех или иных условиях. Эту возможность позволяет реализовать на
практике приме ...