羧酸和羧酸根的结构比较 两个碳氧键 1.23A 不等长,部 1.36A 分离域。 H 一H 醇中C-0单键键长为1.43A 两个碳氧 键等长, 完全离域。 1.27A
两个碳氧键 不等长,部 分离域。 两个碳氧 键等长, 完全离域。 H C O O H C O O - H C O O H H C O O H 1.36Å 1.23Å 1.27Å 醇中C-O单键键长为1.43Å 羧酸和羧酸根的结构比较
13.5.1酸性 羧酸具有弱酸性,在水溶液中存在着如下平衡: RCOOH RCOO +H 甲酸的Ka=2.1×10-4,pKa=3.75 其他一元酸的Ka在1.1~1.8×10-5之间,pKa在4.7~5之间。 可见羧酸的酸性小于无机酸而大于碳酸(H2CO3pKal=6.73)。 故羧酸能与碱作用成盐,也可分解碳酸盐。 RCOOH Na 2CO3- RCOONa CO+H2O NaHCO3 用于区别酸和其它化合物 RCOOH 影响羧酸酸性的因素复杂,这里主要讨论电子效应和空间效应
13.5.1酸性 羧酸具有弱酸性,在水溶液中存在着如下平衡: RCOOH RCOO + H + 甲酸的Ka=2.1×10-4 , pKa =3.75 其他一元酸的Ka在1.1~1.8×10-5之间, pKa在4.7~5之间。 可见羧酸的酸性小于无机酸而大于碳酸(H2CO3 pKa1=6.73)。 故羧酸能与碱作用成盐,也可分解碳酸盐。 RCOOH + Na 2 CO3 RCOONa + CO 2 + H2 O NaHCO3 H + RCOOH 用于区别酸和其它化合物 影响羧酸酸性的因素复杂,这里主要讨论电子效应和空间效应
OH 无机酸>RC0OH>H2C03 >H20> ROH 1-2 4-5 6.4(pka) 9-10 15.7 16-19 为什么RCOOHE的酸性比ROH的酸性大? 羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根负离子(即共轭 碱)的相对稳定性。 HCOOH CH3COOH CICHCOOH CH:CHCOOH CH5COOH 3.77 4.74 2.86 4.88 4.20 13.5.2诱导效应、共轭效应对酸性的影响 1.诱导效应的影响 G-CH2COO GCHCOO G-CH2COO
无机酸 > RCOOH > H2CO3 > > H2O > ROH 1-2 4-5 6.4(pka1 ) 9-10 15.7 16-19 OH 羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根负离子(即共轭 碱)的相对稳定性。 HCOOH CH3COOH ClCH2COOH CH3CH2COOH C6H5COOH 3.77 4.74 2.86 4.88 4.20 为什么RCOOH的酸性比ROH的酸性大? 13.5.2诱导效应、共轭效应对酸性的影响 1. 诱导效应的影响 G CH2 COO - G CH2 COO - G CH2 COO -
氯代酸的生成 Br2 Br RCH>COOH RCHCOOH B2 P△ R-C-COOH Br P△ Br 磷的作用是生成卤代磷。卤代磷的催化剂作用是让羧酸生成酰卤。 2P+3B地 2PB药 RCH2COOH PBr3 RCH2COBr OH Br * RCH2COBr÷RCH=C一Br+ Br* RCH-0 Br+Br RCH一C-Br + HBr Br
氯代酸 的生成 RCH2 COOH RCHCOOH R-C-COOH Br 2 P Δ Br Br Br Br 2 P Δ 红磷的作用是生成卤代磷。卤代磷的催化剂作用是让羧酸生成酰卤
吸电子诱导效应使酸性增强。 FCH2COOH CICH2COOH BrCH2COOH ICH2COOH CH3COOH pKa值 2.66 2.86 2.89 3.16 4.76 2供电子诱导效应使酸性减弱。 CH3COOH CH3CH2COOH >(CH3)3CCOOH pKa值4.76 4.87 5.05 3 吸电子基增多酸性增强。 CICH2COOH CI2CHCOOH CI3CCOOH pKa值 2.86 1.29 0.65 4 取代基的位置距羧基越远,酸性越小。 CHgCH2CHCO>H >CH3CHCH2CO2H >CH2CH2CH2CO2H CH2CH2CH2CO2H CI Cl ci H pKa值 2.86 4.41 4.70 4.82
吸电子诱导效应使酸性增强。 FCH2COOH > ClCH2COOH > BrCH2COOH > ICH2COOH > CH3COOH pKa值 2.66 2.86 2.89 3.16 4.76 2 供电子诱导效应使酸性减弱。 CH3COOH > CH3CH2COOH > (CH3)3CCOOH pKa值 4.76 4.87 5.05 3 吸电子基增多酸性增强。 ClCH2COOH > Cl2CHCOOH > Cl3CCOOH pKa值 2.86 1.29 0.65 4 取代基的位置距羧基越远,酸性越小。 CH3CH2CHCO2H CH3CHCH2CO2H CH2CH2CH2CO2H Cl Cl CH2CH2CH2CO2H Cl H > > > pKa值 2.86 4.41 4.70 4.82