乙酸中存在的共轭体系?
乙酸中不存在的共轭体系。
乙酸:
CH3COOH,
只有一个羰基:C=O,
是孤立的双键,未有另外的共轭官能团。
只有丙烯酸酯 CH3CH=CHCOOR 存在双键与羰基的共轭。
乙酸ch3cooh中的羟基上的氧没有碳酸hocooh中的对氢结合力强,因为乙酸中有一个-ch3结构既有三个σ键这与c=o键的π键形成σ-π超共轭效应,降低了c=o中的o的负电性自然c的正电性也降低这样c-o-h结构的o的负电性降低那它对氢的束缚能力就差一些,因此在极性溶剂的作用下更容易电离出h+
"有机物都是非电解质"的观点是错误的,
醋酸因为其中有典型的碳碳、碳氢、碳氧共价键和羧基,所以是有机酸,且是共价化合物。
因为在羧基中,氧的诱导效应和碳氧的共轭效应使氢上的电子云强烈的偏向碳和氧,氢原子的原子核几乎暴露出来,这使得水分子中氧上的孤对电子进入氢核的电子轨道中,从而夺取氢。就这样氢以离子的形式电离出来。但因羧基和水分子的极化能力不够强,所以只能部分电离。
羧基中的羰基活性弱于孤立羰基(因共轭效应),所以难以被较弱的还原剂H2还原(不过用铜铬氧化物等特殊催化剂可以反应,羧基还原有两种产物:醇、烷烃。羧基还原成醇可以使用一些还原能力较强的氢化物,最常见的就是LiAlH4,反应很温和,室温即可发生。B2H6也是很好的还原试剂,可以对羧基进行选择性还原,不像LiAlH4选择性很差。AlH3、SmI2等均可完成反应,不过NaBH4不行(NaBH4-I2可以还原氨基酸,这是后话)。这些反应大多经过醛的步骤,但是醛比羧酸更容易还原,所以难以得到中间产物醛。羧基还原成烷烃可以使用Cp2TiCl2(二氯二茂钛),不过通常制成酯再进行反应。芳香酸(酯不行)可以用SiHCl3还原,一些具有特殊结构的芳香酸也可以使用特殊方法还原,限于篇幅,这里不再赘述。羧酸还原成烷烃还可以制成相应的对甲苯磺酰肼,再LiAlH4或B2H6反应,来间接达到目的。乙酸还原成乙烷可以用Kolbe反应完成,但是其它羧酸得到的则是碳数不等的烷烃。由于羰基强烈的吸电子作用,醛、酮的α-氢原子容易被卤素取代,生成α-卤代醛、酮。这类反应可以被酸或碱催化。用酸催化时,可通过控制反应条件(例如酸和卤素的用量,反应温度等),使所得的产物主要是一卤代物,二卤代物或三卤代物。决定整个反应速度的步骤是生成烯醇的步骤,即取决于丙酮和酸的浓度,而与卤素的浓度无关。生成的一卤代物继续与卤素反应的速度降低。这是由于卤素原子电负性很大,使一卤代物烯醇式双键上的电子云密度降低,因而与卤素的亲电加成难以进行。所以酸催化卤代反应常停止在一卤代产物上。
推电子效应:H>CH3>C2H5>……
又如,F,Cl是吸电子的,所以CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH
酸的定义是一个物质把H(proton)给另一个物质,所以酸性的强弱通常是通过生成的碱(A-)的稳定性来判断的,对应的碱越稳定,酸性越强
1. 丙酸 和 乙酸相比COO-连的碳链比乙酸要长,所以生成的碱更加不稳定,CH3是EDG(electron donating group)所以碳链越长,生成的碱越不稳定,酸性越低
2. 一氯乙酸和一溴乙酸相比,Cl的吸电能力比Br强(more electronegative)所以一氯乙酸生成的碱更稳定,酸性更强。这二者都是EWG(electron withdrawing group),所以可以稳定生成的碱的negative charge,因此它们俩都比甲酸乙酸的酸性强。
3. 所以酸性比较,一氯乙酸>一溴乙酸>乙酸>丙酸
常见的有机酸,例如题主列出的这几种,可以通过在化学手册(或大学分析化学教材的附录)中查得pKa值,用pKa值衡量其酸性。pKa越小,酸性越强。
不常见的有机酸,例如实验室自行合成的有机酸,就需要自行测定pKa值。方法见相关文献。
首先,羧基上的那个氧原子(羰基)电负性大,碳氧之间电子云偏向氧,羧基碳带部分正电荷,而且碳氧(羟基)之间电子云密度减小,而且偏向碳,不稳定,由于诱导效应,导致羟基部分电子云密度变小,极性增强且偏向氧,容易断键,这是羧酸酸性的原理。
氯原子溴原子电负性大,电子云更多偏向氯原子或者溴原子,羧基上氧氢键极性进一步增加,氧氢键更容易断。氯的吸电子能力比溴强,所以氯乙酸大于溴乙酸。
然后甲基乙基相对于羧基是推电子基团,能够增加羧基的电子云密度,减小氧氢键极性,导致氢氧键不易断键,酸性减弱,这两者之间乙基推电子能力大于甲基,所以丙酸酸性弱于乙酸。