promotion image of download ymail app
Promoted
思考的n次方 發問時間: 科學化學 · 1 0 年前

對、間-硝基酚的酸性比較

大家好,

請以mesomeric effect和inductive effect試述 m-nitrophenol和p-nitrophenol的酸性強弱?

因為我知道它們二者誰較酸,所以主要是要知道原因,尤其是m-nitrophenol的mesomeric effect和inductive effect是如何?

由於老師教的與本人的一些認知有所差異,故特來請教,

希望各位不吝賜教喔!謝謝!^^

已更新項目:

您好,關於您的答覆我有ㄧ個問題,也是我ㄧ開始要問的,因為我知道p-nitrophenol結構比m-nitrophenol還多了共振效應,所以我才會知道他們的酸性大小,所以我特別問了m-nitrophenol的mesomeric effect和inductive effect是如何,但是就您的回答我仍舊一點不懂,應該說我ㄧ開始要問的就是這個 :

為什麼p-nitrophenol結構比m-nitrophenol還多了共振效應?為什麼m-nitrophenol無共振效應?

希望您願意就此再進行答覆,謝謝!^^

2 個已更新項目:

上面寫的不夠嚴謹,應該說我知道m-nitrophenol有共振結構,那就是phenolate氧上的負電荷與苯環進行共振,但是此共振卻不會共振到-NO2上,這也就是你說的m-nitropheno比p-nitrophenol少了一個重要的共振結構。

3 個已更新項目:

所以我是想問:

1.為何在m-nitrophenol的共振上,負電荷不會共振到nitro上呢?

2.就您給的補充資料上,寫到只有硝基位於ortho和para positions,負電荷才會共振到nitro上,如此,就nitrophenol的酸性次序是 : para>ortho>meta,對嗎?

感謝您辛苦的答覆,都怪我沒把問題問清楚,真是抱歉!>

4 個已更新項目:

因為負電荷只能共振到鄰位與對位,無法共振到間位,如果負電荷無法共振到nitro所接的位置就無法再共振到硝基的氧上,這用繪圖表示會比較好說明。

大致上ok了,只是說我知道負電荷只能共振到鄰位與對位,無法共振到間位,可是這有原因嗎?還是說這是純記憶性的結果?

麻煩您了!

3 個解答

評分
  • merado
    Lv 5
    1 0 年前
    最佳解答

    mesomeric effect(共振效應):一般是透過p-bond,藉由p電子

    在不同原子p軌域間的交互移動,形成多種共振結構,增加電

    子的非定域性(delocalization)而獲得delocalization energy來穩定電

    子。所以mesomeric effect是不受官能基距離的影響,只要有p軌

    域可以提供給電子移動就可以。

    inductive effect(誘導效應):則是由原子的電性透過對 s-bond 的

    極化作用(polarization)對鄰近原子產生電子牽引(electron-

    withdrawning)或推電子(electron donating),誘導效應會隨著鍵距快

    速降低甚至消失。如:CH3CH2CH2CO2H, ClCH2CH2CH2CO2H,

    CH3ClCHCH2CO2H, CH3CH2ClCHCO2H的酸性 pKa=4.82, 4.52,

    4.06, 2.84

    就m-nitrophenol和p-nitrophenol二個分子結構來看酚基(OH)與,

    nitro分別間隔了3個s-bond 及4個s-bond ,硝基透過誘導效應對酚

    基共軛鹼的穩定度差別已經非常有限,但是p-nitrophenol結構比

    m-nitrophenol還多了共振效應的穩定作用,所以p-nitrophenol

    (pKa=7.15)的酸性比m-nitrophenol(pKa=8.28)強。請參考:

    http://courses.cm.utexas.edu/jsessler/ch310n/sprin...

    2008-07-24 15:44:33 補充:

    我的回答簡單的說就是拿m-nitropheno與p-nitrophenol相比,硝基(NO2)透過mesomeric effect和inductive effect對phenolate(酚陰離子, PhO-)的穩定度差異並不大,因為mesomeric effect和inductive effect是透過空間及鍵的極化作用,其影響力會受空間距離或間隔鍵的數目增加而急速下降。

    2008-07-24 15:44:41 補充:

    至於苯環的共振效應則ㄧ定要用繪圖才能表示,並不是說m-nitropheno沒有共振效應,而是說m-nitropheno比p-nitrophenol少了一個重要的共振結構,負電荷可以共振到硝基上,在我第一次回答最後附上的超連結PDF擋第11頁左下方的圖即是p-nitrophenol比m-nitropheno多的共振結構圖。因為我不會貼圖,請先看看。而此共振結構可以將負電荷穩定再NO2的氧原子上,因為氧的陰電性大隊副電荷有非常大的穩定作用。

    2008-07-27 03:14:06 補充:

    1.為何在m-nitrophenol的共振上,負電荷不會共振到nitro上呢?

    因為負電荷只能共振到鄰位與對位,無法共振到間位,如果負電荷無法共振到nitro所接的位置就無法再共振到硝基的氧上,這用繪圖表示會比較好說明。

    2008-07-27 03:14:23 補充:

    2.由共振效應來看 o-nitrophenol和 p-nitrophenol 的負電荷穩定度應該是一樣的;由 mesomeric effect和inductive effect來看則 o-nitrophenol的負電荷穩定度應該大於 m-nitrophenol再大於 p-nitrophenol,酸性次序應該是 : ortho>para>meta(X),但是我們表o-nitrophenol的 pKa 7.222 ,顯示真實的酸性次序是 : para>ortho>meta (O),與推測不符。

    2008-07-27 03:14:29 補充:

    這是因為苯環為平面分子在鄰位時硝基上的氧與酚基的氫之間可以形成很強的分子內氫鍵,反而讓酚基的氫較難解離,導致o-nitrophenol無法展現應有的酸性。

    2008-07-28 00:29:11 補充:

    關於這個問題你可以參考連結到以下網址第9頁第2行的方程式:http://courses.cm.utexas.edu/jsessler/ch310n/sprin...

    參考資料: me
    • Commenter avatar登入以對解答發表意見
  • 匿名使用者
    6 年前

    到下面的網址看看吧

    ▶▶http://qaz331.pixnet.net/blog

    • Commenter avatar登入以對解答發表意見
  • Yy
    Lv 7
    1 0 年前

    這個問題的重點是愈能夠釋出質子的化合物愈酸

    釋出質子後得氧離子愈穩定的化合物更能夠釋出質子

    而NO2是拉電子基 所以因釋出質子後得氧離子所得的陰電性

    只有在NO2在ortho, para位置才能幫上忙

    而NO2在meta位置幫不上忙

    所以NO2在ortho, para的phenol比meta酸

    2008-07-28 10:50:41 補充:

    了解這道理便能理解aromatic nucleophilic substitution 反應中 因NO2是拉電子基

    所以第二個取代基與苯環反應後得的陽離子如以共振至ortho或para位置 該位置又有NO2拉電子的話 便更不穩定 而NO2在meta則不影響 所以拉電子基引導另一取代基去meta位置 而給電子基引導另一取代基去o, p 可幫上忙

    • Commenter avatar登入以對解答發表意見
還有問題?馬上發問,尋求解答。