有机化合物的酸碱性

第五章有机化合物的酸碱性

有机分子的组成原子之间的相互作用、相互影响使得有机化合物都具有特定的酸碱性。

有机分子的性质和反应常常受到酸碱性溶剂和催化剂的影响。第一节酸碱理论

在十九世纪后期，电离理论创立以后，Arrhenius提出了酸碱的水-离子论，认为酸就是在水溶液中电离产生氢离子的物质，碱就是在水溶液中电离产生氢氧根离子的物质，氢离子是酸的特征，氢氧根离子是碱的特征。酸与碱的反应称为中和作用。在中和作用里产生水和盐。酸碱的水-离子理论在酸碱理论上，虽然取得了很大的进展；但是，它还有很大的局限性，这主要是把酸和碱限制在水溶液中，而不包括在非水溶液中进行的反应，尤其是不包括那些不含氢离子和氢氧根离子成分的物质在内。对于这些反应和物质，水-离子理论是不能说明的。5.1.1电离理论5.1.2溶剂理论

至二十世纪初期Flanklin提出了溶剂理论，认为物质经过离解而产生作为溶剂特征的正离子的为酸，产生作为溶剂特征的负离子的为碱，酸和碱的作用就是正离子与负离子化合形成溶剂分子的过程。依照溶剂理论，在水溶液中，水为溶剂，水离解为正的氢离子和负的氢氧根离子。在水溶液中，凡是能放出H+的物质为酸，凡是能放出OH-的为碱。酸与碱的反应主要是H+与OH-化合而生成溶剂H2O。在其它各种不同的溶剂中，就有不同的酸和碱。例如，在NH3中，则相应的酸离子和碱离子是H+和NH2-。

这里，各种溶剂电离的离子不同，因而有不同的酸和碱。因此，溶剂理论扩展了酸和碱的概念，取得了一定的进展。但是，溶剂理论立论于溶剂电离为酸碱离子，因而在不发生电离的溶剂中，以及在无溶剂的体系中，则不能说明问题。根据Brönsled理论，酸是质子给予体，碱是质子接受体。酸碱反应只不过是质子从酸转移到碱。当酸给出质子时，剩余的部分仍然保留原来连接着质子的电子对。如此，新形成的部分，至少在理论上，能够接受质子，因而是一个碱。这样形成的碱称为酸的共轭碱。同样，所有的碱也都有一个共轭酸。所有的酸碱反应，都可以用下列方程式来代表：A-H+B

A+B-H

酸1碱1碱2酸25.1.3质子论

上面A-H(酸1)与A(碱1),B

(碱2)与B-H(酸2)互为共轭酸碱。许多物质可以是酸，也可以是碱。这种物质叫做两性的。酸的强度就是它给出质子的倾向，碱的强度就是它接受质子的倾向。由于酸的强度不同，因而发生酸碱反应。如果一个酸，例如HCl，和一个比较弱的酸的共轭碱，例如乙酸离子，相互接触，由于HCl丢掉其质子的倾向比乙酸丢掉其质子的倾向大，因而质子将发生转移，由HCl转移到乙酸离子。那就是下列反应式所示的平衡很大程度地向右偏移。许多类型的酸的pKa值（相对于水）利用荷这样挣一个欲表就歪可以叹确定龄一个扁指定世的酸纷是否联将与葱一个暮指定念的碱疏发生亦作用细，由纵于表柿中酸傍是按递酸度升递降纲的次小序排许列的房诚，因违而任凶何一得个酸渗可以期与任亡何一相个在丧表内彼在它茂下边抱的碱义作用贷，但锋是不壳能与裕在它俩上边耗的作站用。改同时负表具辞有以清下特勇点：(1助)当强一个厅酸与类一个北碱在拳表中蜓靠近姻时，差虽然润在平毛衡点揪主要恼是弱距酸，触但是尽反应要是不懂完全漫的。(2肚)次辅序有掠时因替温度毫不同司而改愤变。诞例如片，碱幻玉性强害度次智序，翅在5毫0C以上期是Bu姓OH>H2O>括Bu2O；从1C到5萄0C是Bu谱OH>B怠u2O染>H2O；而在1C以下日就变造为Bu2O>Bu叼OH>H2O。又如净，乙新酸在徒30C以上卡比二夕乙基味乙酸它强，残而在伍30C以下摔比二货乙基稼乙酸选弱。丙酸既在7棍5C以下密比丁拣酸弱闲，而呈在7榆5C以上驾比丁贞酸强撕。在消排列牺次序狭很接重近时勾，酸符度次降序因猴温度谷不同扁而改承变的小现象芳是常秋见的撤。(3务)比分水合吼质子基酸性沟强和肤比水修酸性权弱的劫酸，坝不仅pK骗a值是并不确肌知的寺，而柄且在铸许多不情况矿下，刮相对程位置客也是艰不可便靠的纠。(4宪)在规其他海溶剂烤中，寄次序叮可以致很不妙相同秤。在州气相画里，督完全璃或几兴乎完姑全没林有溶弱剂化背效应籍，酸携度次诵序也你可以饿有很围大的突不同菌。例群如，芬在气滔相中灿，甲吼苯的芦酸性最比水肃的强扩，叔皇丁氧晓离子垦的碱猾性比碰甲氧垦离子苹的弱译。所以绩，酸拢和碱豪在表灯中的雁位置裕相距厘比较本远时迈，这伏个表但是最抹有效叔的。5.湖1.析4Le掠wi迷s酸碱画论大约限在Br蜻ön直st捎ed提出拴他的浪酸碱覆理论寸的同伴时，Le叹wi脸s提出亩一个干更加前广泛返的酸介碱理撇论。Br冬ön诞st漂ed的理店论是亚由供途给或寻接受崖质子蜜来定欲义的位，而Le寸wi啊s是由搅接受秒或供吧给电惊子来愈定义表的。烈这样直，对醉于碱荐来说桶，这紧两个仗理论判都表汁明它岂具有扔一对烛可以洋共用皇的(撞未共蕉用的蒜或轨道恋里的酱)电弦子对俭。但紫是，Le趣wi袄s酸是虾具有欢空轨绑道的球任何搭物质辜。在Le或wi林s酸碱扰反应畅里，谨碱的叔未共研用电夫子对团与酸士的空夫轨道础形成秋共价究键