Warum haben Alkylgruppen eine geringere Elektronegativität gegenüber Wasserstoff? Wie beeinflusst dies den Säuregehalt oder die Alkalität von Alkoholen?

Auf den ersten Blick haben Sie sich wohl auf die Hyperkonjugation bezogen und sich gefragt, wie #"C"-"H"# Bindungen können Alkylcarbokationen stabilisieren. Es geht wirklich nicht um Elektronegativität, sondern um die #p# Orbital am zentralen C-Atom unbesetzt (und damit elektropositiv).

HYPERKONJUGATION VON KOHLE

Im Allgemeinen stabilisiert eine delokalisierte negative Ladung ein Molekül.

Da die Zentrale #p# Das Orbital (senkrecht zur molekularen Ebene) eines Alkylcarbokations weist nur eine geringe Elektronendichte auf elektropositiv.

Das Alkyl #sigma# Bindungen können rotieren, die #"C"-"H"# Bindungselektronenpaare können ihre (negative) Elektronendichte in den zentralen Kohlenstoff (elektropositiv) ausbreiten #p# Orbital.

http://www.ochempal.org/

Wenn mehr Alkylgruppen den zentralen Kohlenstoff umgeben, stabilisiert dies diesen mehr als wenn weniger vorhanden sind.

(Dies hängt jedoch nicht mit der Elektronendonorfähigkeit von Alkylgruppen zusammen. Es ist lediglich das Ergebnis der Entfernung eines Substituenten und der Erzeugung einer positiven Ladung, wodurch die Verbindung im Allgemeinen sowieso weniger stabil wird.)


Säure der Alkane

Alkane Habe ein High #"pKa"#, Im Auftrag von #50~60# allgemein. Das bedeutet physikalisch, dass es schwierig ist, sie zu deprotonieren. Das Gleichgewicht sieht im Grunde so aus:

#"RCH"_3# #larr# #"RCH"_2^(-) + "H"^(+)#

Wenn es gelingt, ein Alkan zu deprotonieren, ist das Ergebnis ein außergewöhnlich gute (Lewis) Basis, dessen Elektronendichte auch zufällig ist extrem lokalisiert auf das frontale Kohlenstoffatom, was eine einfache Elektronendonation ermöglicht.

(Große Nucleophilie ist die Fähigkeit, Elektronendichte leicht zu erfassen und schnell abzugeben, aber große Basizität ist die thermodynamische Instabilität der fraglichen Verbindung.)


Säure der Alkohole

Analogisierung mit Alkanen, alkohole Hydroxylgruppen haben (#-"OH"#), welche sind Elektronendonor auch, zurück auf der frontale Kohlenstoff der Alkylgruppe, da ihre #sigma# bindende Molekülorbitale sind doppelt besetzt:

http://bilbo.chm.uri.edu/

(Der strukturelle Unterschied besteht darin, dass ein Sauerstoffatom zwischen den endständigen Kohlenstoffen eingefügt ist #"C"# und #"H"#, was die lokale Umgebung des #"H"# und bringt uns in einen anderen Kontext.)

Das heißt, die Elektronendichte ist mehr in der Zelle lokalisiert #"C"-"O"# Bindung (gegen #"O"#, da es elektronegativer ist als #"C"#) als das #"O"-"H"# Bindung. Dies schwächt das #"O"-"H"# Bindung und macht das Wasserstoff saueranstelle eines Alkylwasserstoffs.

https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/

Daher sind Alkohole (viel) saurer als Alkane.

Dies spiegelt sich in der #"pKa"# von den Alkoholen, die ungefähr sind #16#, und nicht #50~60#. Beachten Sie, dass dies ein #log# Tatsächlich handelt es sich um Alkohole #10^34# Mal mehr in der Lage, einfach zu ionisieren als Alkane.

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