Fråga:
Varför är o-toluinsyra (2-metylbensoesyra) surare än bensoesyra?
RobChem
2014-12-02 04:00:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Varför stabiliserar metylgruppen i orto-position karboxylatjonen? Jag inser att det kommer att bli en sterisk kollision mellan karboxylgruppen och metylgruppen men jag förstår inte varför detta skulle hjälpa till att öka surheten. Om det uppstod någon resonans skulle denna steriska kollision DESTABILISERA anjonen och göra den MINDRA sur med tanke på att karboxylatgruppen inte skulle vara i samma plan som ringen och därmed skulle avlokalisering, vilket skulle stabilisera negativ laddning, vara omöjlig. Uppenbarligen finns det ingen konjugering med den aromatiska ringen i "bensoesyrabaserade föreningar" från karboxylatgruppen. Så varför ökar surheten med en metylgrupp i ortopositionen?

Två svar:
ron
2015-04-18 22:34:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Att ha en metylgrupp orto till karboxylatgruppen hindrar inte karboxylatgruppen från att bli rimligt plan med den aromatiska ringen. Om du hade en andra metylgrupp i den andra orto positionen, skulle planaritet vara ett problem.

En metylgrupp fäst vid en bensenring frigör elektron i båda en induktiv och en resonanskänsla .

  • Induktivt föredrar elektronerna i en $ \ ce {sp ^ 3} $ hybridiserad metylgrupp att flytta mot den lägre energin (mer s-karaktär i omloppet) $ \ ce {sp ^ 2} $ aromatiskt kol.
  • Metylgruppen frigör också elektron i resonansläge på grund av kol-väte-hyperkonjugering (se figur nedan).

Resonansstrukturen som visas nedan till vänster är en av många som vi kan rita för o -toluik karboxylatanjonen. Observera att det lägger en positiv laddning på metylbärande orto kol. Både induktivt och genom resonans (se den hyperkonjugerade resonansstrukturen nedan till höger) kommer metylgruppen att stabilisera denna resonansstruktur. Det är denna stabilisering som tillhandahålls av metylgruppen som gör o -toluinsyra till en starkare syra (pKa = 3,91) än bensoesyra (pKa = 4,19).

enter image description here

Obs: Som påpekats av både @Mithoron och @GaurangTandon förklarar detta svar inte varför p -toluinsyra är en svagare syra än o -toluinsyra eller bensoesyra. Svaren i denna tidigare fråga svarar bättre på den här frågan.

fizza
2016-12-01 19:51:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

o-toluinsyra är starkare än bensoesyra eftersom konjugatbasen av o-toluinsyra stabiliseras genom vätebindning ( C – H ··· O interaktion).

enter image description here

Wow. Det är en väldigt otypisk vätebindning.
Jag röstade ned det här svaret eftersom detta är samma svar som Klaus svar från mer än två år [tidigare] (https://chemistry.stackexchange.com/a/7685/5026)


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...