organik asitler
Organik asitler ,protonların su veyaprotonlanabilendiğer çözücülerle salınmasıyladenge reaksiyonlarına girenbir veya daha fazla fonksiyonel gruba veya diğer yapısal elementleresahip kimyasal bileşiklerdir . Bu, söz konusu organik asitlerin ilgili anyonlarını oluşturur ve protonlar , oksonyum iyonları H 3 O + oluşumu ilebir proton alıcısı ( baz )olarakişlev görençözücü su tarafındanemilir. Konsantrasyonu, oksonyum iyonlarının çözeltide konsantrasyonundan daha sonra büyük olan hidroksit iyonları çözeltisi böylece,olur asidik :
Su ile zaten asit olarak reaksiyona giren organik asitlere ek olarak, zayıf proton alıcı suya değil, daha güçlü proton alıcılara karşı dirençli olan çok sayıda başka organik bileşik vardır - örneğin. B. hidrit anyon H - ya da amid anyon NH 2 - asitler gibi reaksiyona girebilir. Her iki durumda da denge yoktur, bunun yerine gaz halinde hidrojen veya amonyak oluşumu vardır ve bu gaz kaçar:
Bu tür reaksiyonlar aynı zamanda asit-baz reaksiyonlarıdır , ancak suyun yokluğunda ve proton bağışlayamayan bir çözücü içinde (örneğin dietil eterde ) gerçekleştirilmelidir. Aksi takdirde, çok kuvvetli bazik anyonlar hidrit veya amid, su veya uygun olmayan çözücü tarafından protonlanır ve böylece yok edilir.
Organik asitlerin gruplandırılması
Ön açıklamalar, asit gücü
Bir kimyasal bileşiğin asitliğinin ölçüsü, asit sabiti veya pK s değeridir . Asit sabitinin değeri, yukarıdaki denge reaksiyonunda , bileşiğin asit olarak su ile ne kadar güçlü reaksiyona girdiğini ( protolize ettiğini ) gösterir , yani. H. yukarıdaki denge ne kadar sağa kaydırılır. pK daha küçük: s değeri olduğunda, organik asidin asit kuvveti o kadar büyük olur.
Terimi, bir organik asit, genellikle düşünmeden ve basit bir eşdeğer olan bir karboksilik asit bileşikleri ile, yani, taşıyan bir veya daha fazla karboksi grubu (-COOH). Bununla birlikte, asit olarak reaksiyona girebilen, ancak hiç karboksi grubu içermeyen, ancak az ya da çok kolayca proton veren başka gruplar da içeren çok sayıda organik bileşik vardır, yani. H. sert tepki verebilir. Bunlar gibi gruplar olabilir B. hidroksil grubu içinde alkollerin OH R, ya da sülfanil grubu (in -SH tiyoller ), veya grup -SO 3 , organik (H sülfonik asitler ).
Bir protonun serbest bırakılması çok daha kolaydır, yani. H. bileşik asit ne kadar güçlüyse, elde edilen anyon mesomerizm veya diğer ek etkilerle o kadar iyi stabilize olur . Bileşik askorbik asit ( C vitamini ), bunun özellikle çarpıcı bir örneğidir. Molekül yapısında herhangi bir karboksi grubu ve p ile henüz bu bileşik bulunmaktadır K S 4.25 s asetik asitten daha güçlü bir asit olan K S askorbik asidin anyonu olduğu için 4.75, stabilize nedeniyle enol mevcut gruplara ve olası tautomerik etkiler.
Oluşan anyonlar mezomerik stabilize ise, C veya N atomlarına bağlı protonların da serbest bırakılabileceğini not etmek önemlidir. Bu tür bileşikler ayrıca CH-asidik veya NH-asidik bileşikler olarak da adlandırılır . Bu bileşiklerin durumunda, çözücü olarak suyun yokluğunda, güçlü indirgeyici madde sodyum eklenerek protonun tam salınımı zorlanabilir, protonlar elementel hidrojene indirgenir ve böylece dengeden çekilir. Kimyasal sentezler daha sonra bu şekilde üretilen CH veya NH asidik bileşiğin anyonları ile gerçekleştirilebilir.
Karboksilik asitler
P olan karboksilik asitler K S 3,8 (formik asit) ile ilgili değerler ve daha yüksek önemli ölçüde daha kuvvetli asitlerdir alkoller s K S 15,9 (etanol) ve daha yüksek değerler. Karboksilik asitlerin asit kuvveti, karboksi grubunun çevresinde (α, β veya γ konumunda) başka elektron çeken gruplar varsa daha da artar. Z de öyle. B. trifloroasetik asit p K S 0.23 s edilmemiş zayıf asetik aside kıyasla, güçlü bir asit olarak tanımlanabilir K S , 4.75. Her iki asit de p K S 3.9 ile 2-hidroksipropionik asit laktik asitten daha güçlü asitlerdir , bu da p K S 4.1 ile normal propiyonik asitten sadece biraz daha güçlü bir asittir .
Alkoller, fenoller, enoller
Un ikame edilmiş alkoller (pKa s ise 16'dan daha büyük), sadece çok düşük asitliğe sahip fenoller ve naftoller nedeniyle mesomerism elde edilen stabilizasyonu fenatlar açıkça asidik fenol, bir pKa are ın 10 bir etmen 9.9 değeri 6 z daha fazla asidik . B. etanol (pKs sahip s 16). Bir −I veya −M etkisi uygulayan fenollerin aromatik halka sistemleri üzerindeki sübstitüentler, oluşan anyonların negatif yükünü stabilize ederek fenollerin ve naftollerin asitliğini büyük ölçüde artırabilir. Bu tür birkaç ikame mevcutsa, bu, güçlü asidik bileşiklere yol açabilir, örneğin. B. aromatik halka üzerinde üç nitro grubu (-M etkisi) ile pikrik asit (pK s 0.3) veya pentaklorofenol (pK s 4.7) (−I etkisi) ile. Özel bir durum arz endiol , askorbik asit pKa, s 4.2'den daha asidiktir , asetik asit (pKa s 4.8) daha önce yapılmıştır.
tiyoller
Tiyoller, karşılık gelen alkollerden daha yüksek asitliğe sahiptir; elde edilen tiolatlar alkolatlardan daha kararlıdır . Bu analog bileşikler etanol karşılaştırılması (pKı ile gösterilmiştir s 16) ve etantiol (aynı zamanda , etil merkaptan , pKa s 12).
Sülfürik asit esterleri ve sülfonik asitler
Monoester sülfürik asit ve sülfonik asitler, pK değeri s nedeniyle PK ile benzer bir yapı ile karşılaştırılabilir bir değer, s sülfürik asit (pKa ikinci ayrıştırma aşamasında değeri ler 1.9 değeri). P-toluensülfonik asit , bir pKa sahip olarak ler 0.7. Sülfürik asit mono-ester lauril alkol , sözde lauril sülfat , sülfonik asit, daha asidik bir pKa değerine sahiptir, s -0.09 değerini önemli ölçüde, bu nedenle, sülfürik asit ilk ayrışma aşamasının protondan daha az asidik olan (pK s değeri -3).
Fosforik asit esterleri ve fosfonik asitler
Fosforik asidin mono- ve diesterleri ( fosforik asit esterleri ) ve fosfonik asidin organik türevleri (genellikle fosfonatlar olarak adlandırılır), ayrışma aşamasına bağlı olarak orta ila zayıf asitlerdir.
CH- ve NH-asidik bileşikler
Karboksi, hidroksil veya sülfanil grubu içermeyen hidrokarbonlar bile CH veya NH asitlikleri nedeniyle asit görevi görebilir. Asitliğin nedeni, çoklu bağların ve komşu fonksiyonel grupların veya heteroatomların oluşmasıdır. En ünlü CH-asidik bileşik, üçlü bağ nedeniyle a pK s'nin 25 (etan: 50) değerine sahip olan etindir ( asetilen ). Diğer bir örnek olarak nitroetan (pKa ler 8.6) ve nitrocyclopentadiene (pKı daha asidik olan, s den 3.3) , formik asit (3.75). Deprotonasyon sırasında, nitrosiklopentadien'den aromatik siklopentadienil anyonunun bir türevi oluşturulur . Burada da endüktif etkilerle birlikte mezomerik etkiler bileşiklerin asitliğini belirler. Asetonitril , basit bir CH-asidik bileşiğin başka bir örneğidir. Adı NH-asidik bileşikler, ftalimid (pKı s = 8.3) ve sülfonilüreler ( tolbutamid 5.16 arasında bir pKa değerine sahiptir).
genel bakış
madde sınıfı asidik fonksiyonel grup misal 25 °C'de pK s değeri Karboksilik asitler Karboksi grubu : R-COOH asetik asit 4.8 İkame edilmiş
karboksilik asitlerKarboksi grubu: R-CH x X y -COOH trifloroasetik asit 0.23 aromatik
karboksilik asitlerKarboksi grubu: Ar-COOH Benzoik asit 4.2 alkoller Hidroksi grubu : R-OH etanol 16 fenoller Hidroksi grubu: Ar – OH
(Ar = aril )fenol 9.9 Naftoller Hidroksi grubu: Ar – OH
(Ar = aril )α-naftol 9.3 İkame edilmiş fenoller
( halojenler , nitro grupları gibi -I etkili sübstitüentler )Hidroksi grubu: O 2 N – Ar – OH
(Ar = aril )Pikrik asit 0,4 Enoller Hidroksi grubu (enol): C = C-OH Askorbik asit 4.2 tiyoller R-SH Etantiyol (Cı- 2 , H 5 -SH) 12. Sülfürik asit ester
( sülfat )R-O-SO 3 H Sülfürik asit dodesil ester asitlik için -0,09
değeriSülfonik asitler
(alkil sülfonik asitler)R-SO 3 H H 3 C-SO 3 H metansülfonik asit -0,6 Sülfonik asitler
(arenesülfonik asitler)R, - Ar - SO 3 H
(Ar = aril )H 3 C-C 6 H 4 -SO 3 H p -tolüensülfonik asit ≈ 0.7 Fosfatlar
(= fosforik asit esteri )R-O-PO (OH) 2 adenosin monofosfat 3.3 org. Fosfonik asitler
(bkz. fosfonatlar )R-PO (OH) 2 H 3 C-PO (OH) 2 metil fosfonik asit 2.35 CH-asidik bileşikler
alkinlerH-C C-R etin 25. CH-asidik bileşikler
nitroalkanlarO 2 , N-CRR'-H nitroetan 8.6 CH-asidik bileşikler
β-dikarbonillerRC = OCH 2 C = VEYA ' asetilaseton ≈ 9 NH-asidik bileşikler
imidlerR (C = O) 2 , NH ftalimid 8.3 Karşılaştırma için inorganik asitler Mineral asitler HO-SO 2 -OH sülfürik asit -3
Bireysel kanıt
- ↑ Alfons Hädener, Heinz Kaufmann: Organik kimyanın temelleri. Springer, 2006, ISBN 978-3-7643-7040-4
- ^ Bir b Hans Beyer ve Wolfgang Walter : Organische Chemie , S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, s 521,. ISBN 3-7776-0406-2 .
- ↑ üzerinde giriş tolbutamid içinde ChemIDplus veri tabanından Tıp Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Kütüphanesi (NLM), 25 Mart 2021 tarihinde erişti.
- ↑ a b c d chem.wisc.edu: pKa Verileri , Derleyen R. Williams (PDF, 78 kB).
- ↑ Bir b Organik Bileşik Tanımlama için Tablo CRC Handbook of , Üçüncü Baskı, 1984, ISBN 0-8493-0303-6 .
- ↑ Rappoport, Zvi., Frankel, Max.: Organik bileşik tanımlaması için tablolar el kitabı . 3 boyutlu baskı. Chemical Rubber Co, Cleveland 1967, ISBN 0-8493-0303-6 .
- ↑ ChemieOnline E harfi (etil merkaptan) .
- ^ PH Stahl, CG Wermuth: Farmasötik Tuzların El Kitabı: Özellikler, Seçim ve Kullanım , 2002, Helvetica Chimica Açta, ISBN 3-906390-26-8 .
- ↑ ChemieOnline P harfi
- ↑ ChemieOnline harf N
- ↑ ChemieOnline A harfi