Pořadí bazických sloučenin. Proč?
Proč bazicita stoupá v tomto pořadí? a) 1,4 - dinitrobenzen b) pyridin c) amoniak d) metylamin. Jde nějak o volné elektrony? Díky :)
Odpovědi
Diskuze
Dusík je 3. najelektonegatívnejší prvok.
Na to aby bola zlúčenina bázická musí byť schopná odštiepiť protón.
Pri porovnávaní bazicity látok preto musíš najprv vedieť ako fungujú indukčné a mezomérne efekty
Hlavný princíp, ktorý si potrebuješ osvojiť pre pochopenie všetkych takýchto príkladov je, že čím väčší rozdiel elektronegativity je medzi vodíkom a atómom, na ktorý je tento vodík naviazaný, tým ľahšie zlúčenina protón stratí a stane sa z nej zásada (báza)
Ďalej je potrebné vnímať fakt, že:
1. H=1 protón, 1 elektrón
2. elektronegativity je schopnosť priťahovať elektrónový pár
1,4 - dinitrobenzen neobsahuje H naviazaný na N, ale len na C, takže ku odštiepeniu protónu môže dôjsť len z H naviazaného na C, pričom rozdiel elektronegativity medzi C a H je výrazne nižší. Kvôli nízkej elektronegativite C nie je schopný zobrať H elektrón a obrazne povedané, poslať jeho protón preč. Navyše uhlíky tvoria v tejto zlúčenine benzénové jadro na ktoré je 2X naviazaná nesmierne elektronegatívne silná dvojica NO2, takže dochádza ku delokalizácii elektrónov z C (ako v každom benzénovom jadre) a tie sú prenesené ku týmto dvom NO2. Ak to zosumarizujeme, uhlíky prišli o elektróny a výrazne sa znížila ich schopnosť zobrať vodíku elektrón a vytvoriť z neho voľný protón, preto je bazicita tejto látky najnižšia z uvedených a efekt ktorý som popísal je označený ako záporne mezomerný. Každý záporne mezomerný efekt teda bude znižovať bazicitu.
pyridin obsahuje zabudovaný dusík v ,,benzenovom kruhu''. Tento dusík viaže vodík, čo už je zásadný rozdiel oproti predchádzajúcej zlúčenine, pretože ako som už písal vyššie, dusík sám o sebe má tú elektronegativitu oveľa vyššiu ako uhlík. Rozdiel elektronegativít je tak výrazne väčší, ale dusík tu prichádza o časť svojich elektrónov, ktoré poskytuje na vytvorenie delokalizovaného aromatického kruhu. Je teda v konečnom dôsledku bázickejší ako 1,4 - dinitrobenzen (kv§li elektronegativite N), ale menej ako amoniak (kvôli tým delokalizovaným elektrónov, ktoré tam musí zapojiť)
Amoniak obsahuje taktiež dusík, na ktorý sa viaže vodík - teda dokonca 3, ale elektróny dusíku nikto neberie, ba dokonca ich ešte získava zo všetkých 3 vodíkov. Šanca na odtrhnutie protónu je preto vysoká a s ňou aj bazicita.
Metylamín obsahuje dusík, na ktorý su naviazané 2 vodíky a jedna metylová skupina (CH3). Uhlík v metylovej skupine zoberie elektróny vodíkom a dusík zoberie potom tieto elektróny uhlíku a ešte aj vodíkom, ktoré su na neho naviazané. Pravdepodobnosť uvoľnenia protónu je tu preto najväčšia, bazicita teda tiež a tento efekt sa nazýva kladný indukčný a výrazne zvyšuje bazicitu.