6.2. Типи органічних кислот і основ

Залежно від природи кислотного центру (атома елемента, з яким зв'язаний атом Гідрогену, що зумовлює кислотні властивості) ор­ганічні кислоти поділяють на чотири основні типи:

• ОН-кислоти: карбонові кислоти, спирти, феноли, вода та інші сполуки, що містять гідроксигрупу;

• 8Н-кислоти: сполуки з 5Н-групою;

• ІЧН-кислоти: аміни, аміди кислот;

• СН-кислоти: сполуки, які містять сильно полярні С—Н-зв'язки.

Ці органічні кислоти з однаковими радикалами можна розта­шувати за зростанням кислотності в такий ряд:

СН-кислоти < г-Щ-кислоти < ОН-кислоти < 8Н-кислоти.

ОН

У межах окремого типу кислот кислотність залежить від будо­ви радикалу, зв'язаного з кислотним центром. Алкільні радикали завдяки +/-ефектові збільшують електронну густину на кислотно­му центрі і тим самим дестабілізують аніон, що веде до зменшен­ня кислотності. Ароматичні радикали, навпаки, підвищують стій­кість аніона за рахунок делокалізації негативного заряду і сприяють збільшенню кислотних властивостей, наприклад:

н,с—он

фенол (рК_а = 9,9)

метанол (рК_а = 16,0)

Як вже зазначалося, за протонною теорією в ролі основи може виступати будь-яка речовина, здатна приєднувати протон. Для утво­рення хімічного зв'язку з протоном основа повинна мати неподі-лену пару електронів.

Залежно від природи основного центру (атом з неподіленою парою електронів або електрони л-зв'язку) органічні основи поді­ляють на л-основи і л-основи.

У и-основах центром основності є атом з неподіленою парою електронів. За природою центру основності основи класифікують

на три групи:

— амонієві (центр основності —N«0 — аміни, азотовмісні

гетероцикли;

— оксонієві (центр основності —О—, =0) — спирти, альдегі­ ди, кетони, естери;

— сульфонієві (центр основності —8—) — тіоспирти (К—8Н). При взаємодії будь-якої з л-основ із протоном утворюється

відповідний катіон:

⁺в—н

спряжена кислота

В + Н⁺-=

и-основа

У л-основах центром основності є електрони л-зв'язку. До них належать алкени, алкадієни, арени. Порівняно з л-основами це дуже слабкі основи. У процесі взаємодії протона з л-основою утво­рюється так званий л-комплекс:

56

Глава 6

Кислотність і основність органічних сполук

57

"-основи я-комплекси

Залежно від природи основного центру органічні основи мож­на розташувати за зростанням основності в такий ряд:

, сульфонієві . оксонієві . амонієві я-основи < ^ < <

основи основи основи

На основність органічних сполук значно впливає природа за­місника, зв'язаного з основним центром. Електронодонорні заміс­ники збільшують електронну густину в основному центрі і ведуть до збільшення основності; електроноакцепторні, навпаки, змен­шують електронну густину, а тому зменшують основність. Так, завдяки електронодонорному впливу алкільних груп основність аліфатичних амінів значно вища, ніж ароматичних, де неподілена пара електронів атома Нітрогену вступає в спряження з я-елект-ронною системою бензенового кільця:

СН₃~ЙИ,

рК_ь = 10,62