Ayon kay Lewis, ang acidic at pangunahing katangian ng mga organikong compound ay sinusukat sa pamamagitan ng kakayahang tumanggap o mag-abuloy ng isang pares ng elektron, na sinusundan ng pagbuo ng isang bono. Ang isang atom na tumatanggap ng isang pares ng elektron ay isang electron acceptor, at ang isang tambalang naglalaman ng naturang atom ay dapat na uriin bilang isang acid. Ang isang atom na nagbibigay ng isang pares ng elektron ay isang donor ng elektron, at ang isang tambalang naglalaman ng gayong atom ay isang base.

Halimbawa: Kasama sa mga Lewis acid ang BF 3 , ZnCl 2 , AlCl 3 , FeCl 3 , FeBr 3 , TiCl 4 , SnCl , SbCl 5 , metal cations, sulfuric anhydride - SO 3 , carbocation. Kasama sa mga base ng Lewis ang mga amine RNH 2 , R 2 NH, R 3 N, ROH alcohols, ROR ethers, RSH thiols, RSR thioethers, anion, compound na naglalaman ng π-bond (kabilang ang mga aromatic at heterocyclic compound.

5.3 Ang konsepto ng matigas at malambot na mga acid at base (ang prinsipyo ng HICA, ang prinsipyo ng Pearson)

Ang pangkalahatang diskarte sa paghahati ng mga acid at base sa matigas at malambot ay maaaring mailalarawan bilang mga sumusunod.

Mga matitigas na asido- Ang mga Lewis acid, kung saan maliit ang laki ng mga acceptor atom, ay may malaking positibong singil, mataas na electronegativity at mababang polarizability. Ang molecular orbital ng mga hard acid, kung saan inililipat ang mga donor electron, ay may mababang antas ng enerhiya.

Mga malambot na acid - Mga Lewis acid na naglalaman ng mga acceptor atom na may malaking sukat na may maliit na positibong singil, na may mababang electronegativity at mataas na polarizability. Ang molecular orbital ng mga soft acid, na tumatanggap ng mga donor electron, ay may mataas na antas ng enerhiya.

Mga matibay na base- mga donor particle kung saan ang mga donor atom ay may mataas na electronegativity at mababang polarizability. Ang mga electron ng Valence ay mahigpit na hawak, ang produkto ay na-oxidized nang may kahirapan. Ang orbital na ang pares ng mga electron ay inilipat sa acceptor ay may mababang antas ng enerhiya. Ang mga donor atom sa matitigas na base ay maaaring oxygen, nitrogen, fluorine, chlorine.

Malambot na lupain- mga particle ng donor, kung saan ang mga donor atom ay may mababang electronegativity at mataas na polarizability, madali silang na-oxidized; Ang mga valence electron ay hinahawakan nang mahina. Ang isang orbital na ang pares ng mga electron ay inilipat sa isang acceptor ay may mataas na antas ng enerhiya. Ang mga donor atom sa malambot na base ay carbon, sulfur, at iodine atoms. Talahanayan 4

Ayon sa prinsipyo ng Pearson ng matigas at malambot na mga asido at base (HMCA), ang mga asido ng Lewis ay nahahati sa matigas at malambot. Mga matigas na asido- acceptor atoms na may maliit na sukat, malaking positive charge, mataas na electronegativity at mababang polarizability.

Mga malambot na acid- acceptor atoms na may malaking sukat na may maliit na positibong singil, na may maliit na electronegativity at mataas na polarizability.

Ang kakanyahan ng LCMO ay ang mga matitigas na acid ay tumutugon sa mga matitigas na base at ang mga malambot na acid ay tumutugon sa malambot na mga base. Halimbawa: kapag ang sodium ethoxide ay nakikipag-ugnayan sa isopropyl iodide, ang ethoxide - C 2 H 5 O ion - bilang isang matigas na base ay tutugon sa isang matigas na acid, na isang proton sa - posisyon. Ang reaksyon ng pag-aalis ay magiging nangingibabaw.

Ang acidity at basicity ay ang pinakamahalagang konsepto na tumutukoy sa maraming pangunahing katangian ng physicochemical at biological na aktibidad ng mga organic compound. Mayroong ilang mga konsepto ng mga acid at base sa organikong kimika. Ang protolithic theory ng Brønsted-Lowry (1923) ay karaniwang tinatanggap. Halos sabay-sabay, iminungkahi ni G. Lewis ang isang mas pangkalahatang konsepto ng mga asido at base, sa batayan kung saan binuo ni R. Pearson (1963) ang prinsipyo ng matigas at malambot na mga asido at base.

Acidity at basicity ayon kay Bronsted-Lowry. Alinsunod sa teorya ng Bronsted-Lowry, ang acidity at basicity ng mga compound ay nauugnay sa paglipat ng H + proton.

mga acid- mga sangkap na may kakayahang mag-donate ng proton (run donors); bakuran - mga sangkap na may kakayahang tumanggap ng isang proton (proton acceptors). Ang acid at base ay bumubuo ng conjugate acid-base na pares. Ang mga acidic na katangian ay ipinahayag sa pagkakaroon ng isang base, pangunahing - sa pagkakaroon ng isang acid.

Sa pangkalahatan, ang pakikipag-ugnayan ng acid-base ay inilalarawan ng equation

Sa prinsipyo, ang karamihan sa mga organikong compound ay maaaring ituring bilang mga potensyal na acid, dahil naglalaman ang mga ito ng mga atomo ng hydrogen na nauugnay sa iba't ibang elemento (O, S, N, C). Tinatawag ang isang elemento at ang nauugnay nitong hydrogen atom sentro ng acid . Ang mga organikong acid ay inuri ayon sa kanilang sentro ng acid bilang OH-, SH-, NH- at CH-acids. Ang mga acid ay maaaring hindi lamang mga neutral na molekula, kundi pati na rin ang mga positibong sisingilin na mga ions, pati na rin ang mga dipolar ions. Ang mga organikong base para sa pagbuo ng isang covalent bond na may acid proton ay dapat magkaroon ng isang solong pares ng mga electron sa heteroatom (neutral na mga molekula) o maging anion. Sa pangkalahatan, ang mga base na mayroong heteroatom sa mga molekula ay tinatawag n-base . May isa pang pangkat ng mga base - π mga base , kung saan ang sentro ng basicity ay ang mga electron ng isang naisalokal na π-bond o isang π-electron cloud ng isang conjugated system. Ang mga π-base ay hindi bumubuo ng mga covalent bond sa proton, ngunit ang mga panandaliang π-complex.

Ang acidity at basicity ng mga substance ayon kay Brönsted-Lowry ay nailalarawan sa quantitatively. Ang paglalapat ng batas ng mass action, maaaring ipahayag ng isa ang acidic na katangian ng acid A-H sa mga tuntunin ng ekwilibriyong pare-pareho K p , na ipinakita sa itaas ng reaksyon ng nababaligtad na pakikipag-ugnayan ng acid-base:

Malinaw, ang equilibrium constant ng acid ionization reaction ay may pare-parehong halaga lamang para sa isang partikular na sistema, at ang bawat base ay may sariling sukat ng acidity constants. Ang pinakamahalagang kaso ay ang ionization ng mga acid sa isang may tubig na solusyon (ang tubig ay gumaganap ng papel ng isang base):

Dahil ang tubig ay naroroon sa malaking labis, ang konsentrasyon nito ay nananatiling halos pare-pareho, katumbas ng 55.5 mol/l. Ang halagang ito ay kasama sa equilibrium constant at isang katangian ang nakuha, na tinatawag pare-pareho ang kaasiman K a :

Ang mas maraming K,mas malakas ang acid . Gayunpaman, kahit na ang isang medyo malakas na acid ayon sa mga pamantayan ng mga organikong compound bilang acetic acid ay may K a = 1.75 10 -5 . Para sa karamihan ng mga organikong compound, ang K a ay may mas maliit na halaga. Samakatuwid, upang masuri ang lakas ng mga organikong acid, mas maginhawang gamitin ang mga halaga R K a na kumakatawan sa negatibong logarithm ng acidity constants: RK a = -lg K a. Kung saan ang mas mababang pK a ,mas malakas ang acid . Ang mga acid na may pKa > 7 ay hindi nagbabago sa kulay ng neutral indicator paper; ang mga acid na may pKa >10 ay hindi maasim.

Ang pangunahing katangian ng mga compound sa isang may tubig na solusyon ay maaaring mailalarawan ng halaga ng pK b, na nauugnay sa pK a sa pamamagitan ng ionic na produkto ng tubig: RK b \u003d 14 - pK a. Gayunpaman, sa kasalukuyan, upang makilala ang basicity, ang halaga ng pKa ng conjugate base B ng acid BH + ay mas madalas na ginagamit, na tinutukoy bilang рK BH + . Ang diskarte na ito ay nagbibigay-daan sa isa at parehong sukat na magamit upang makilala ang ionization ng parehong mga acid at base. Sa kasong ito mas maraming pK BH + , mas malakas ang base .

Mahinang mga acid at base sa mga biological system. Karamihan sa mga biologically active na organic compound, sa partikular na mga sangkap na panggamot, ay mga mahinang acid o base. Ang antas ng ionization ng naturang mga compound sa isang partikular na daluyan ay mahalaga para sa pagpapakita ng biological na aksyon. Maraming mga nakapagpapagaling na sangkap ang kilala, ang aktibidad ng therapeutic na kung saan ay tinutukoy ng proporsyon ng mga non-ionized na molekula na naroroon, kahit na may iba pang mga halimbawa kapag, sa kabaligtaran, ang ionized na bahagi ng sangkap ay nagdudulot ng isang biological na epekto dahil sa pakikipag-ugnayan sa cationic. o mga anionic na sentro ng mga receptor. Ang mga pagkakaiba sa antas ng ionization ay nagsisiguro sa pagpili ng pagkilos, at ito ay dahil sa mga kadahilanan tulad ng, halimbawa, pagtagos sa pamamagitan ng mga lamad sa plasma ng dugo o cell, adsorption sa mga ibabaw ng enzyme, posibleng ionization ng mga sentro ng receptor depende sa pH, atbp.

Ang antas ng ionization ng mga organikong acid at base sa isang solusyon ay tinutukoy ng mga halaga ng dalawang mga parameter: ang pH ng solusyon at pK a ng acid (o pK BH + base). Kung ang mga halaga ng pK a (o pK BH +) ng sangkap at ang pH ng solusyon ay kilala, kung gayon ang antas ng ionization ay maaaring kalkulahin tulad ng sumusunod:

Ang antas ng ionization ay mahalaga para sa mga proseso ng pagtagos ng mga sangkap sa pamamagitan ng iba't ibang mga lamad sa katawan, halimbawa, sa panahon ng pagsipsip (pagsipsip) ng mga gamot mula sa gastrointestinal tract. Ang mga lamad ng epithelium ng digestive tract ay maaaring ituring bilang isang lipid bilayer kung saan ang mga molekula ng protina ay naka-embed. Ang mga hydrophobic na rehiyon ng mga protina ng lamad ay inilulubog sa panloob na lukab ng lamad, habang ang mga ionized na rehiyon ay nakaharap sa may tubig na bahagi sa loob at labas. Ayon sa klasikal na teorya, ang mga lamad ng ganitong uri ay pumipigil sa pagpasa ng mga ion, dahil, una, ang mga ion dahil sa hydration ay may medyo malaking sukat at, pangalawa, kung ang singil ng ion at ang singil ng ibabaw ng protina kung saan ito lumalapit. ay katulad sa pag-sign, pagkatapos ay pagtanggi, at kung sila ay kabaligtaran, pagkatapos ay ang ion ay adsorbed sa ibabaw ng lamad. Tanging ang mga ion kung saan mayroong mga partikular na sistema ng transportasyon o mga carrier ang tumagos sa pamamagitan ng mga natural na lamad. Ang mga neutral na molekulang nalulusaw sa lipid ay tumagos sa mga lamad at mas mabilis, mas mataas ang kanilang mga katangian ng lipophilic. Kaya, ang pagsipsip ng mga di-ionized na molekula ng mga nakapagpapagaling na sangkap ay nangyayari sa gastrointestinal tract.

Ang mga acid na gamot ay magiging mas mahusay na hinihigop mula sa tiyan (pH 1-3), at ang pagsipsip ng mga batayang gamot ay magaganap lamang pagkatapos na maipasa ang mga ito mula sa tiyan patungo sa bituka (ang mga nilalaman ng maliit na bituka ay may pH na 7-8). Sa loob ng isang oras, halos 60% ng acetylsalicylic acid at 6% lamang ng aniline mula sa ibinibigay na dosis ay nasisipsip mula sa tiyan ng mga daga. Nasa 56% na ng ibinibigay na dosis ng aniline ay nasisipsip sa bituka ng mga daga. Kapansin-pansin na ang mahinang base tulad ng caffeine (pK В H + 0.8) ay nasisipsip sa parehong oras sa isang mas malaking lawak (36%), dahil kahit na sa malakas na acidic na kapaligiran ng tiyan, ang caffeine ay higit sa lahat sa isang non -ionized na estado.

Ang pagiging epektibo ng pagkilos ng mga gamot ay tinutukoy ng kakayahan ng kanilang pagtagos sa receptor. Para sa mga sangkap na may kakayahang ionization, ang biological na aktibidad ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng proporsyon ng mga di-ionized na molekula o, sa kabaligtaran, sa pamamagitan ng ionized na bahagi ng sangkap. Mayroong maraming mga halimbawa ng parehong mga pagpipilian. Kaya, ang parehong phenol at acetic acid ay huminto sa paglaki ng iba't ibang mga amag; ang kanilang biological na epekto ay dahil sa mga di-ionized na molekula, at samakatuwid ang acetic acid ay pinaka-epektibo sa pH sa ibaba 4, at para sa phenol sa anumang pH na mas mababa sa 9, dahil sa mga pH range na ito ang parehong phenol at acetic acid ay nasa isang non-ionized na estado. Gayundin, tanging ang non-ionized theophylline, hindi katulad ng anion nito, ang nagpapasigla sa aktibidad ng puso ng pagong. Sa halimbawa ng isang bilang ng mga paghahanda ng sulfanilamide, sa kabaligtaran, natagpuan na ang kanilang aktibidad na antibacterial ay dahil sa mga anion. Ang halaga ng pKa ng sulfonamides, na pinakamainam para sa pagpapakita ng aktibidad, ay nasa hanay na 6-8. Ang mga non-ionized na molekula ay pumapasok sa cell sa pamamagitan ng lamad, ngunit sa mga halaga ng pisyolohikal na pH, ang mga ion ay muling nabuo hanggang sa isang pantay na antas ng ionization ay maitatag sa magkabilang panig ng lamad:

Ang aktibidad ng antibacterial ng sulfonamides ay proporsyonal sa antas ng ionization, ngunit nakasalalay din sa lipophilicity ng mga molekula.

At isa pang halimbawa, kapag ang biological na aktibidad ay dahil sa ionized form ng substance: ang antibacterial (bacteriostatic) effect ng aminoacridines ay ipinapakita lamang sa cationic form ng mga compound na ito at tumataas sa isang pagtaas sa antas ng kanilang cationic ionization. Ang pagbabago sa antas ng ionization depende sa pH ng daluyan ay malawakang ginagamit upang ihiwalay ang mga gamot mula sa mga biological fluid (dugo, ihi) para sa layunin ng kanilang kasunod na pagsusuri, halimbawa, kapag nagsasagawa ng mga pag-aaral sa pharmacokinetic.

Mga acid at base ng Lewis. Ayon sa teorya ng Lewis, ang mga katangian ng acid-base ng mga compound ay tinutukoy ng kanilang kakayahang tumanggap o mag-abuloy ng isang pares ng mga electron upang bumuo ng isang bagong bono. Mga asido ng Lewis - mga tumatanggap ng pares ng elektron. Mga pundasyon ni Lewis mga donor ng pares ng elektron.

Ang mga base ng Brönsted at mga base ng Lewis ay mga donor ng isang pares ng mga electron - alinman sa hindi nakabahagi o matatagpuan sa p-orbital, ibig sabihin, ang mga konsepto ay magkapareho sa parehong mga teorya. Ang kaasiman ng Lewis ay may bago at mas malawak na kahulugan. Ang acid ay anumang particle na may bakanteng orbital na maaaring magdagdag ng isang pares ng mga electron sa electron shell nito. Ayon kay Bronsted, ang acid ay isang proton donor, at ayon kay Lewis, ang proton H + mismo ay isang acid, dahil mayroon itong bakanteng orbital.

Ang mga asido ng Lewis ay mga halides ng mga elemento ng ikalawa at pangatlong grupo ng periodic system (BF 3 , A1C1 3 , FeCl 3 , FeBr 3 , ZnCl 2 at iba pa). Kasama rin sa mga Lewis acid ang mga halides ng iba pang mga elemento na may mga bakanteng orbital - SnX 4 , SbX 5 , AsX 5 at kahit sulfur oxide (VI) SO 3 . Ang boron at aluminum halides ay may anim na electron sa panlabas na shell at may kakayahang tumanggap ng isang pares ng mga electron upang bumuo ng isang covalent bond. Ang tin tetrachloride, halimbawa, ay may 8 electron sa panlabas na shell nito, ngunit bilang isang elemento na may mga bakanteng orbital, nagagawa nitong tumanggap ng ilang electron. Kasama rin sa mga asidong Lewis ang mga metal na kasyon (Na +, Mg 2+, Ag +), mga karbokasyon R 3 C +, nitroyl cation NO 2 +, atbp. Ang mga asidong Lewis ay nakikilahok sa mga reaksiyong heterolitik bilang mga electrophilic reagents. Ang mga sumusunod ay ilang halimbawa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga acid at base ng Lewis:

Maraming karaniwang mga organikong reaksyon ang tinutukoy bilang mga pakikipag-ugnayan ng acid-base sa loob ng balangkas ng teoryang Lewis. Gayunpaman, sa teoryang ito ay mas mahirap i-quantify ang acidity at basicity, at ang naturang pagtatasa ay maaari lamang maging kamag-anak. Para dito, ang mga enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng iba't ibang mga compound ay tinutukoy sa ilalim ng mahigpit na tinukoy na mga kondisyon (solvent, temperatura) na may parehong pamantayan, na, ayon sa pagkakabanggit, isang Lewis acid o isang base ng Lewis. Samakatuwid, mas kaunting mga pagsukat ng dami ang ginawa para sa mga acid at base ng Lewis kaysa sa mga acid at base ng Bronsted.

Matigas at malambot na mga acid at base. Ang pag-unlad ng teorya ng Lewis ay humantong sa paglikha ng prinsipyo ng matigas at malambot na mga acid at base (ang prinsipyo ng HICA, ang prinsipyo ng Pearson). Ayon sa prinsipyo ni Pearson, ang mga acid at base ay nahahati sa matigas at malambot.

Ang mga hard acid ay mga Lewis acid kung saan maliit ang laki ng acceptor atoms, may malaking positive charge, mataas na electronegativity at mababang polarizability. Ang mga soft Lewis acid ay naglalaman ng malalaking acceptor atom na may maliit na positibong singil, mababang electronegativity, at mataas na polarizability.

Ang pinakamababang libreng molecular orbital (LUMO), na kasangkot sa pagbubuklod sa electron pair donor orbital, ay may mababang enerhiya sa mga matitigas na acid. Ang pinakamahirap na acid ay ang proton. Ang LUMO ng mga soft acid ay may mataas na enerhiya. Ang mga malambot na acid ay naglalaman ng madaling mapolarize na mga bakanteng orbital. Ang positibong singil ng isang atom - isang acceptor ng isang pares ng mga electron ay maliit dahil sa delokalisasi o ganap na wala (halimbawa, ang isang molekula ng iodine ay isang malambot na acid).

Ang mga matibay na base ay mga donor particle na may mataas na electronegativity, mababang polarizability, at mahirap i-oxidize. Ang malambot na base, sa kabilang banda, ay mga donor particle na may mababang electronegativity, mataas na polarizability, at sa halip ay madaling ma-oxidized. Ang terminong "matibay na base" ay nagbibigay-diin na ang pares ng elektron na donor compound ay mahigpit na humahawak sa mga electron nito. Para sa mga matibay na base, ang pinakamataas na inookupahang molecular orbital (HOMO), na kasangkot sa pagbubuklod sa electron pair acceptor orbital, ay may mababang enerhiya (na matatagpuan malapit sa atomic nucleus). Ang mga donor atom sa matitigas na base ay nitrogen, oxygen, fluorine, at chlorine. Ang mga malambot na base ay mahinang nagpapanatili ng kanilang mga valence electron, ang HOMO ng donor ay may mataas na enerhiya. Ang mga donor ng isang pares ng mga electron ay mga atomo ng carbon, sulfur, phosphorus, yodo.

Dapat pansinin na ang mga konsepto ng "matigas" at "malambot" na mga acid at base ay hindi katumbas ng mga konsepto ng "malakas" at "mahina" na mga acid at base. Ito ay dalawang independiyenteng katangian ng mga acid at base. Prinsipyo ng GIMC ay ginagamit para sa isang husay na paglalarawan ng kahusayan ng pakikipag-ugnayan ng acid-base: (!) Ang mga matitigas na asido ay mas mahusay na pinag-ugnay sa mga matitigas na base, malambot na mga asido - na may malambot na mga base. Ang konsepto ni Pearson ay batay sa katotohanan na ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga orbital na may katulad na enerhiya ay mas mahusay kaysa sa pagitan ng mga orbital na may iba't ibang enerhiya.

Ang pagpapatakbo ng prinsipyo ng GICL ay maaaring ilarawan ng sumusunod na halimbawa. Kapag nakipag-ugnayan ang mga haloalkanes sa mga nucleophile (na mga base din), maaaring mangyari ang mga reaksiyong mapagkumpitensya - pagpapalit o pag-aalis ng nucleophilic. Ang reaksyon ng pagpapalit ng nucleophilic ay isinasagawa sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng nucleophile sa carbon atom na nakagapos sa halogen. Sa reaksyon ng pag-aalis, ang isang proton ay nahahati din mula sa isang kalapit na carbon atom sa ilalim ng impluwensya ng isang base.

Kapag ang 1,2-dichloroethane ay nakikipag-ugnayan sa isang matigas na base (methoxide ion), dahil sa pag-atake ng reagent sa isang matigas na acid - isang proton, ang isang reaksyon sa pag-aalis ay nangyayari nang nakararami. Ang isang malambot na base - thiophene oxide ion - mas gustong tumugon sa isang mas malambot na acid - isang carbon atom, na nagreresulta sa pagbuo ng isang nucleophilic substitution reaction product:

hindi kilala ang may-akda

Ayon kay Lewis, ang acidic at pangunahing katangian ng mga organikong compound ay sinusukat sa pamamagitan ng kakayahang tumanggap o mag-abuloy ng isang pares ng elektron, na sinusundan ng pagbuo ng isang bono. Ang isang atom na tumatanggap ng isang pares ng elektron ay isang electron acceptor, at ang isang tambalang naglalaman ng naturang atom ay dapat na uriin bilang isang acid. Ang isang atom na nagbibigay ng isang pares ng elektron ay isang donor ng elektron, at ang isang tambalang naglalaman ng gayong atom ay isang base.

Kung ikukumpara sa Bronsted proton theory, ang Lewis theory ay mas pangkalahatan at sumasaklaw sa mas malawak na hanay ng mga compound. Isinasaalang-alang ang mga katangian ng enerhiya ng mga orbital na kasangkot sa mga pakikipag-ugnayan ng acid-base, ang Lewis acid ay isang molekula na may mababang-enerhiya na libreng molekular na orbital, at ang base ng Lewis ay isang molekula na nagbibigay ng mataas na enerhiya na puno ng molekular na orbital para sa intermolecular na pakikipag-ugnayan. . Sa partikular, ang mga Lewis acid ay maaaring isang atom, molekula o cation: proton, halides ng mga elemento ng ikalawa at ikatlong grupo ng Periodic system, transition metal halides - BF3, ZnCl2, AlCl3, FeCl3, FeBr3, TiCl4, SnCl4, SbCl5, metal cation, sulfuric anhydride - SO3, carbocation. Kasama sa mga base ng Lewis ang mga amine (RNH2, R2NH, R3N), ROH alcohols, ROR ethers, RSH thiols, RSR thioethers, anion, mga compound na naglalaman ng mga p-bond (kabilang ang mga aromatic at heterocyclic compound), lalo na kung ang kanilang kakayahan sa donor ay pinahusay na mga electron donor substituent.

Ngayon subukan nating ihambing ang dalawang diskarte (Brönsted at Lewis) sa kahulugan ng mga acid at base. Tulad ng makikita mula sa mga kahulugan, ang mga base ng Lewis ay magkapareho sa mga base ng Bronsted: pareho ang mga donor ng isang pares ng mga electron. Ang pagkakaiba lamang ay kung saan ginugugol ang pares ng elektron na ito. Binibigyan ito ng mga bronsted base upang makipag-bonding sa proton at samakatuwid ay isang espesyal na kaso ng mga base ng Lewis, na nagbibigay ng isang pares ng elektron sa anumang particle na may bakanteng orbital. Ang mas makabuluhang pagkakaiba ay nabanggit sa interpretasyon ng mga acid. Ang teorya ng Brönsted ay sumasaklaw lamang sa mga protic acid, habang ang mga Lewis acid ay anumang mga compound na may libreng orbital. Ang mga protic acid ay isinasaalang-alang sa teorya ng Lewis hindi bilang mga acid, ngunit bilang mga produkto ng neutralisasyon ng isang proton sa pamamagitan ng mga base. Halimbawa, ang sulfuric acid ay ang produkto ng acid neutralization na may H+ base, ang hydrochloric acid ay ang produkto ng H+ neutralization na may Cl-base.

Kapag nag-interact ang mga acid at Lewis base, nabubuo ang mga donor-acceptor (acid-base) complex na may kakaibang kalikasan. Ang mga sumusunod ay mga halimbawa ng gayong pakikipag-ugnayan.

Ang organikong kimika ay mayaman sa mga halimbawa ng gayong mga pakikipag-ugnayan, kung saan ang isang covalent bond ay nabuo bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng isang particle na may punong orbital na may isang particle na may bakanteng orbital. Ang mga prosesong ito ay maaaring ituring bilang mga reaksyon ng Lewis acid-base. Ang mas malawak na saklaw ng mga partikular na bagay, katangian ng teorya ng Lewis, mas makabuluhang pagkakaiba sa likas na katangian ng mga compound ay humahantong sa katotohanan na ang serye ng mga kamag-anak na lakas ng mga acid at base ng Lewis ay hindi unibersal tulad ng para sa mga Bronsted acid at base. Para sa mga Lewis acid, imposibleng mag-compile ng isang talahanayan na may mahigpit na quantitative na mga katangian ng acidity, tulad ng ginagawa para sa Bronsted acids (tingnan ang Talahanayan 1). Para sa kanila, mayroon lamang isang qualitative approximate sequence ng acidity. Kaya, para sa mga Lewis acid ng uri ng metal halides, bumababa ang acidity sa serye: BX3 > AlX3 > FeX3 > SbX5 > > SnX4 > ZnX2.

Pagbubuod sa itaas, tandaan namin na sa kasalukuyan mayroong dalawang teorya sa pagtatasa ng mga katangian ng acid-base ng mga organikong compound. Posible bang sabihin na ang isa sa kanila ay may malaking pakinabang sa isa pa. Maaaring walang iisang sagot sa ganoong tanong. Oo, mas pangkalahatan ang teorya ni Lewis at sumasaklaw sa mas malawak na hanay ng mga partikular na bagay. Ang teoryang Bronsted-Lowry ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas mahigpit na pagsasaalang-alang sa mga quantitative na katangian ng acidity at basicity. Ang kagustuhan para sa isa o sa iba pang teorya ay maaari lamang ibigay na isinasaalang-alang ang partikular na nilalaman ng isyung tinatalakay. Kung ang mga prosesong kinasasangkutan ng mga sangkap na naglalaman ng hydrogen ay tinalakay, kung saan ang mga reaksyon ng paglilipat ng proton ay gumaganap ng isang mahalagang papel at ang mga bono ng hydrogen ay may malaking impluwensya, tila sa mga kasong ito ang kagustuhan ay dapat ibigay sa teorya ng Brønsted-Lowry. Ang isang mahalagang bentahe ng teorya ng Lewis ay ang anumang organikong tambalan ay maaaring katawanin bilang isang acid-base complex. Kapag tinatalakay ang mga heterolytic na reaksyon kung saan ang mga asidong Lewis ay lumalahok bilang mga electrophilic reagents at mga base ng Lewis bilang mga nucleophile, ang kagustuhan ay dapat ibigay sa teorya ng Lewis. Natutunan ng mga chemist na mahusay na gamitin ang mga merito ng bawat isa sa mga teoryang ito.

Representasyon ng mga mekanismo ng reaksyon. Pagkasira ng homo- at heterolytic na bono. Ang ideya ng mga intermediate na particle: radicals, carbocations, carbanions. Pag-uuri ng mga reagents: radicals, nucleophiles, electrophiles.

Ang mekanismo ng reaksyon ay isang detalyadong paglalarawan ng proseso ng pag-convert ng mga reactant sa mga produkto, kabilang ang buong posibleng paglalarawan ng komposisyon, istraktura, geometry, enerhiya at iba pang mga intermediate ng St. TV, mga estado ng paglipat at mga produkto.

Homolytic bond breaking - isang break kapag ang bawat atom ay nag-iiwan ng isang electron. Ito ay katangian ng mekanismo ng palitan para sa pagbuo ng isang covalent bond.

Heterolytic bond rupture - isang rupture kapag ang positive at negatively charged na particle ay nabuo bilang resulta, tk. ang parehong mga electron mula sa isang karaniwang pares ng elektron ay nananatili sa isa sa mga atomo. Ito ay katangian ng mekanismo ng donor-acceptor para sa pagbuo ng isang covalent bond.

Carbocation - isang butil, sa isang pusa. ang isang positibong singil ay puro sa carbon atom, ang carbon atom ay may bakanteng p-orbital. Carbocation - isang malakas na Lewis acid, ay may electrophilic na aktibidad. Kemikal mga banal:

· Pakikipag-ugnayan sa mga nucleophile.

· Kakayahang β-elimination - pag-aalis ng isang proton sa pagbuo ng isang maramihang bono.

· Muling pag-aayos sa isang mas matatag na carbocation - isomerization ng pangunahin sa isang mas matatag na pangalawang o tertiary carbocation.

Ang carbanion ay isang anion na may pantay na bilang ng mga electron na may libreng pares ng elektron sa isang tetravalent carbon atom. Kasama sa mga carbanion ang parehong mga anion na may negatibong singil na naka-localize sa carbon atom at mga anion na may naka-delokalis na negatibong singil, kung saan kahit isa sa mga canonical na istruktura ay may singil na naka-localize sa carbon atom. Chem. mga banal:

Pakikipag-ugnayan sa mga electrophile.

· Oksihenasyon sa mga radical.

Mga libreng radikal - mga particle (karaniwang hindi matatag), sod-e isa o higit pa. mga hindi magkapares na elektron sa panlabas na elektron. kabibi. Ang isang radikal ay maaaring mabuo bilang isang resulta ng pagkawala ng isang elektron ng isang di-radikal na molekula o sa pagtanggap ng isang elektron ng isang di-radikal na molekula.

Mga acid at base (Brönsted, Lewis)

Protolytic (proton) theory of acids and bases ni Bronsted - Lowry (1923). Ayon sa teoryang ito, ang mga asido ay mga molekula o mga ion na maaaring maging mga donor ng proton sa isang tiyak na reaksyon, at ang mga base ay mga molekula o mga ion na tumatanggap ng mga proton (acceptors). Ang mga acid at base ay sama-samang kilala bilang mga protolith.

Ang kakanyahan ng pakikipag-ugnayan ng acid-base I yavl. paglipat ng isang proton mula sa isang acid patungo sa isang base. Sa kasong ito, ang acid, na inilipat ang isang proton sa base, mismo ay nagiging base, dahil. ay muling makakabit ng isang proton, at ang base, na bumubuo ng isang protonated na butil, ay nagiging isang acid. Kaya, sa anumang pakikipag-ugnayan ng acid-base, dalawang pares ng mga acid at base, na tinatawag na conjugated ni Brönsted, ay kasangkot.

Teorya ng elektronikong Lewis. Sa teorya ni Lewis (1923), sa batayan ng mga elektronikong representasyon, ang konsepto ng acid at base ay higit na pinalawak. Lewis acid - isang molekula o ion na may mga bakanteng orbital ng elektron, bilang isang resulta kung saan nagagawa nilang tumanggap ng mga pares ng elektron. Ito ay, halimbawa, H ions - protons, metal ions (Ag +, Fe3 +), oxides ng ilang di-metal (halimbawa, SO3, SiO2), isang bilang ng mga asing-gamot (AlCl3), pati na rin ang mga bagay tulad ng BF3, Al2O3. Ang mga Lewis acid na hindi naglalaman ng mga hydrogen ions ay tinatawag na aprotic. Ang mga protic acid ay itinuturing na isang espesyal na kaso ng klase ng mga acid. Ang base ng Lewis ay isang molekula o ion na may kakayahang maging donor ng pares ng elektron: lahat ng anion, ammonia at amine, tubig, alkohol, halogens.

Mga paraan ng paggamit ng mga alkane

Ang mga alkane ay malawakang ginagamit sa maraming lugar ng aktibidad ng tao. Walang sinuman sa atin ang makakaisip ng buhay na walang natural na gas, ang batayan ng pusa. ay mitein. Ginagamit din ito upang makagawa ng carbon black (soot), pusa. ginagamit sa paggawa ng mga gulong, mga tinta sa pag-print. Ang mga compound ng alkane ay ginagamit bilang mga nagpapalamig sa mga refrigerator sa bahay. Acetylene, pusa. nakuha mula sa methane, na ginagamit para sa hinang at pagputol ng mga metal. Kabilang sa mga compound ng alkanes, ang mga halogen derivatives ay maaaring makilala, tulad ng chloroform, carbon tetrachloride, na kabilang sa mga pinakamahusay na solvents. Ang mga alkane ay maaaring gamitin bilang panggatong ng motor (methane, propane, butane), pusa. maliit na polusyon sa kapaligiran. Ang Vaseline oil (isang pinaghalong likidong hydrocarbons na may hanggang 15 carbon atoms) ay isang malinaw, walang amoy at walang lasa na likido na ginagamit sa gamot, pabango at cosmetics. Ginagamit ang Vaseline (isang pinaghalong likido at solidong saturated hydrocarbons na may hanggang 25 carbon atoms) para maghanda ng mga ointment na ginagamit sa gamot Paraffin (isang pinaghalong solid alkanes C19-C35) - isang puting solid na masa, walang amoy at walang lasa (natunaw = 50-70 ° C) - ginagamit para sa paggawa ng mga kandila, impregnating posporo at packaging paper, para sa thermal mga pamamaraan sa medisina, atbp.

Sp hybridization

Nangyayari kapag pinaghahalo ang isang s- at isang p-orbital. Dalawang katumbas na sp-atomic orbitals ang nabuo, na matatagpuan nang linear sa isang anggulo na 180 degrees at nakadirekta sa iba't ibang direksyon mula sa nucleus ng gitnang atom. Ang dalawang natitirang di-hybrid na p-orbital ay matatagpuan sa magkabilang patayo na mga eroplano at lumalahok sa pagbuo ng mga π-bond, o inookupahan ng mga nag-iisang pares ng mga electron.

Sp2 hybridization

Nangyayari kapag pinaghahalo ang isang s- at dalawang p-orbital. Ang tatlong hybrid na orbital ay nabuo na may mga palakol na matatagpuan sa parehong eroplano at nakadirekta sa mga vertices ng tatsulok sa isang anggulo ng 120 degrees. Ang non-hybrid p-atomic orbital ay patayo sa eroplano at, bilang panuntunan, ay nakikilahok sa pagbuo ng mga π-bond.

26. Alkynes. Pagbawas ng triple bond sa double bond: catalytic hydrogenation at pagbabawas ng sodium sa likidong ammonia, ginagamit sa synthesis ( Z)- at ( E) - mga alkenes.

triple bond kumakatawan sa isang s-bond C-C at dalawang p-bond. Kapag lumilipat mula sa double tungo sa triple bond, bumababa ang average na p-bond energy. Nangangahulugan ito na ang triple bond ay hindi gaanong matatag kaysa sa double bond. Ang acetylene mismo ay isang hindi matatag na tambalan at may kakayahang kusang sumabog na pagkabulok sa mga elemento. Ang molekula ng acetylene ay may linear na istraktura, na dahil sa estado ng sp ng mga carbon atom. Ang triple bond sa alkynes ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas mataas na polarizability kaysa sa alkenes R Cº C = 5.96; RC=C=4.17.

Catalytic hydrogenation method , kasama ang iba pang mahahalagang proseso sa organikong kimika, ay kasalukuyang malawakang ginagamit. Ang pagpapakilala ng hydrogenation sa teknolohiya ay isang pampasigla para sa malawak na pag-unlad ng mga proseso ng pag-upgrade ng gasolina, mga synthesis mula sa mga carbon oxide, at maraming mga reaksyon ng pagbabawas. Ang hydrogenation ng alkynes ay nangyayari sa ilalim ng humigit-kumulang sa parehong mga kondisyon at sa pagkakaroon ng parehong catalysts bilang ang hydrogenation ng alkenes. Ang unang hakbang sa hydrogenation ng acetylene sa ethylene ay mas exothermic kaysa sa pangalawang hakbang, kung saan ang ethylene ay na-convert sa ethane:

Ito ay sumusunod mula sa mga datos na ito na ang hydrogenation ng mga alkynes, sa prinsipyo, ay maaaring ihinto sa yugto ng pagbuo ng alkene. Gayunpaman, sa karamihan ng mga katalista, ang mga alkynes ay naghidrogenate nang direkta sa mga alkane:

Pagbawas ng mga alkynes na may sodium o lithium sa likidong ammonia o sa amin ay nagbibigay kawalan ng ulirat-alkenes:

Alkenes (mga olefin, ethylene hydrocarbons) - acyclic unsaturated hydrocarbons na naglalaman ng isang double bond sa pagitan ng mga carbon atom, na bumubuo ng isang homologous series na may pangkalahatang formula C n H 2n. Ang mga carbon atom sa double bond ay nasa estado ng sp² hybridization, at may anggulo ng bond na 120 °C. Ang pinakasimpleng alkene ay ethylene (C 2 H 4). Ayon sa nomenclature, ang mga pangalan ng alkenes ay nabuo mula sa mga pangalan ng kaukulang alkanes sa pamamagitan ng pagpapalit ng suffix na "-an" ng "-en"; ang posisyon ng double bond ay ipinahiwatig ng Arabic numeral. Ang mga e-isomer ay ang mga geometric na isomer kung saan ang mga senior substituent sa mga carbon atom ng double bond ay nasa magkabilang panig ng double bond. Ang mga Z-isomer ay yaong mga geometric na isomer kung saan ang mga senior substituent sa mga carbon atoms ng double bond ay nasa parehong panig ng double bond (mula sa salitang Aleman na "zusamen" - magkasama). Ang pagtatalaga na E- at Z- ay inilalagay bago ang pangalan ng tambalan ayon sa IUPAC nomenclature at nakapaloob sa mga bracket (pagtatalaga cis- at kawalan ng ulirat- hindi nakapaloob sa panaklong). Halimbawa:

Nomenclature ng arena

Ang pinakasimpleng aromatic hydrocarbon ng komposisyon na C6HbC6Hb ay may maliit na pangalan bensina. Ang lahat ng iba pang mga hydrocarbon ng seryeng ito ay maaaring pangalanan bilang mga substituted derivatives ng benzene, o magkaroon ng sarili nilang mga maliit na pangalan. Kasabay nito, ayon sa tradisyon na itinatag sa wikang Ruso, halos lahat ng walang kuwentang pangalan ng benzene homologues ay mayroon ding pagtatapos. -ol. Halimbawa: C6H5CH3C6H5CH3 - methylbenzene, o toluene; C6H4 (CH3) 2C6H4 (CH3) 2 - dimethylbenzene, o xylene; C6H5CH(CH3)2C6H5CH(CH3)2 - isopropylbenzene, o cymene. Bilang pagbubukod, ang C6H3(CH3)3C6H3(CH3)3 o 1, 3, 5-trimethylbenzene ay tinatawag na mesitylene. Ayon sa mga panuntunan ng IUPAC, ang lahat ng mga pangalan ng aromatic hydrocarbons ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtatapos -tl. Alinsunod dito: benzene, toluene, xylene, cymene, styrene, atbp.

Sa pagsasagawa, upang mabuo ang pangalan ng dalawa- o higit pang pinalitan solong core arena ang mga sumusunod na opsyon ay mas karaniwang ginagamit:

1. Ang pangalan ay batay sa maliit na pangalan ng arena (toluene, styrene, atbp.), Ang mga letrang Ruso (o-, m-, p-) o mga letrang Latin (o-, m-, p-) ay ginagamit upang ipahiwatig ang lokasyon ng mga side chain , na nangangahulugang ang ortho, meta, o para na mga posisyon ng benzene ring. Ang mga alkyl radical o functional group ay pinangalanan ayon sa IUPAC nomenclature: methyl-, ethyl-, isopropyl-, amino-, hydroxo-, nitro-, atbp. Kadalasan ang mga naturang patakaran ay ginagamit upang mabuo ang mga pangalan ng mga aromatic compound ng iba pang mga klase - aminobenzenes, phenols, atbp, na naglalaman ng iba't ibang mga substituent.

2. Hindi gaanong karaniwang ginagamit ang mga pangalan batay sa salitang "benzene", at ang lokasyon ng mga substituent radical ay ipinapahiwatig ng mga numero. Kapag pinangalanan ang mas kumplikadong benzene derivatives, tulad ng sa kaso ng mga alicyclic compound, ang isa ay pinili mula sa mga posibleng order kung saan ang kabuuan ng mga digit ng mga substituent na numero ay ang pinakamaliit. Sa kasong ito, walang karaniwang tinatanggap na mga panuntunan para sa pagkakasunud-sunod ng pagnunumero ng mga atomo ng singsing na benzene. Ayon sa Geneva nomenclature, ang numero 1 ay itinalaga sa substituent atom kung saan direktang konektado ang substituent atom na may pinakamaliit na atomic weight (halimbawa, kung mayroong -Cl at -OH sa nucleus, ang numero 1 ay nakakakuha ng atom na nagdadala - OH, ngunit sa pagkakaroon ng -NO2NO2 at -OH - atom bearing -NO2, sa mga substituted derivatives ng benzene homologues, ang simula ng pagnunumero ay tinutukoy ng pinakasimpleng side chain. mga multi-core na arena Ang mga panuntunan sa nomenclature ng IUPAC ay nagtatag ng isang listahan ng mga pangalan na sumasailalim sa nomenclature ng mga fused polynuclear carbocyclic system, ang mga patakaran para sa pag-orient ng kanilang mga formula, at ang atomic numbering order. Gumagamit ang katawagan ng mga maliit na pangalan (naphthalene, phenanthrene, anthracene) na nagpapahiwatig ng lokasyon ng mga substituent. Halimbawa, para sa naphthalene derivatives, ang parehong mga panuntunang inilarawan sa itaas para sa single-core arene ay maaari ding gamitin:

Ang likas na katangian ng mga bono sa molekula ng benzene Ang molekula ng benzene ay naglalaman ng isang sistema ng mga conjugated bond. Lahat ng anim na carbon atoms ng cyclic C6H6 benzene molecule ay namamalagi sa parehong eroplano. Ang mga σ-bond ay kumikilos sa pagitan ng mga atomo ng carbon sa eroplano ng singsing; ang parehong mga bono ay umiiral para sa bawat carbon atom na may hydrogen atoms. Ang bawat carbon atom ay gumugugol ng tatlong electron upang gawin ang mga bono na ito. Ang mga ulap ng ika-apat na valence electron ng carbon atoms, na may hugis ng eights, ay matatagpuan patayo sa eroplano ng benzene molecule. Ang bawat tulad na ulap ay magkakapatong nang pantay sa mga ulap ng elektron ng mga kalapit na carbon atom. Sa molekula ng benzene, hindi tatlong magkahiwalay na π-bond ang nabuo, ngunit isang solong π-electron system ng anim na electron, karaniwan sa lahat ng carbon atoms. Ang mga bono sa pagitan ng mga atomo ng carbon sa molekula ng benzene ay eksaktong pareho. Ang lahat ng mga bono sa pagitan ng mga carbon atom sa benzene ay katumbas, na tumutukoy sa mga katangian ng katangian ng benzene nucleus. Ito ay pinakatumpak na sinasalamin ng structural formula ng benzene sa anyo ng isang regular na hexagon na may bilog sa loob. (Ang bilog ay sumasagisag sa katumbas ng mga bono sa pagitan ng mga atomo ng carbon.) Gayunpaman, ang formula ng Kekule ay kadalasang ginagamit, na nagpapahiwatig ng mga dobleng bono.

Mga katangian ng acid-base ng mga alkohol. Metal alcoholates, ang kanilang mga pangunahing at nucleophilic na katangian. Mga reaksyon ng pagpapalit ng nucleophilic na kinasasangkutan ng mga alkohol. Mga halimbawa ng mahalagang biologically nucleophilic substitution reactions na kinasasangkutan ng phosphate esters.

Ang mga alkohol ay mahinang OH-acids ayon kay Brönsted at mga hard acid ayon kay Pearson. Ang mga alkohol ay katulad ng kaasiman sa tubig. Ang mga acidic na katangian ng mga alkohol ay tinutukoy ng kakayahang mag-protonize ng hydrogen atom ng hydroxyl group. Ang huli ay tinutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng pagkakaiba sa electronegativity sa pagitan ng oxygen (3.5) at hydrogen (2.1) na mga atomo, kundi pati na rin sa likas na katangian ng radical. Ang methanol (pK a = 15.5) ay bahagyang mas malakas na acid kaysa sa tubig (pK a = 15.7), ngunit karamihan sa mga alkohol ay mas mahinang acid kaysa sa tubig. Ang dahilan nito ay mga steric na hadlang na pumipigil sa paglutas ng nagreresultang alkoxide anion sa mga branched alcohol. Pinapatatag ng Solvation ang alkoxide anion at samakatuwid ay pinahuhusay ang mga acidic na katangian. Mga reaksyong kinasasangkutan ng isang nucleophilic center. Ang mataas na electronegativity ng oxygen atom (3.5 sa Pauling scale), na siyang pangunahing sentro, ay nagbibigay-daan sa amin na isaalang-alang ang mga alkohol bilang mahinang Brönsted n-base at matigas na base ayon kay Pearson. Ang mga alkohol ay maaaring bumuo ng mga oxonium salt lamang na may malalakas na protonic acid at mga matitigas na asido ayon kay Pearson (boron fluoride , zinc chloride, atbp. Kaya, ang mga alkohol ay may mahinang acidic at mahinang mga pangunahing katangian, i.e. ay amphiprotic compounds Sa sapat na mataas na temperatura at sa kawalan ng magandang nucleophile, ang mga protonated alcohol ay may kakayahang mag-reaksyon, i.e. sa reaksyon ng dehydration.Ang pagiging matibay na mga base, dahil sa mababang polarizability at mataas na electronegativity ng oxygen atom, ang mga alkohol ay mahinang nucleophile. Ang mga bronsted acid ay nagpapalabas ng oxygen atom ng hydroxyl group.

42. Intra- at intermolecular dehydration ng mga alkohol .: Ang dehydration ng mga alkohol ay maaaring isagawa sa dalawang direksyon: intramolecular at intermolecular. Ang direksyon ng pag-aalis ng tubig ay depende sa likas na katangian ng alkohol at ang mga kondisyon ng reaksyon. Sa panahon ng intramolecular dehydration ng alkohol, isang unsaturated ethylene hydrocarbon ay nabuo, at bilang isang resulta ng intermolecular dehydration, isang eter ay nabuo. Kaya, kapag ang mga alkohol ay pinainit na may mga sangkap na nag-aalis ng tubig tulad ng puro H 2 SO 4, H 3 PO 4, anhydrous oxalic acid, aluminum oxide, atbp., nabuo ang mga unsaturated ethylene compound. Ang reaktibiti ng mga alkohol sa dehydration, iyon ay, sa pagbuo ng mga ito, ang mga ethylene compound, ay nagbabago sa ganitong pagkakasunud-sunod: mga tertiary na alkohol > pangalawang alkohol > pangunahing mga alkohol. Ang ilang mga tertiary na alkohol ay madaling na-dehydrate na maaari lamang silang ma-distill kung kahit na ang hangin sa laboratoryo, na naglalaman ng mga bakas ng acid vapor, ay mapipigilan mula sa pagpasok sa kanila .Dehydration ng mga alkohol sa pagkakaroon ng puro H 2 SO 4 depende sa temperatura, ang ratio ng mga volume ng alkohol at acid ay maaaring isagawa sa pagbuo ng iba't ibang mga produkto. Halimbawa, ang ethyl alcohol sa 105 ° C ay bumubuo ng acid ester na may sulfuric acid - ethyl sulfuric acid (reaksyon 1). Sa labis na alkohol at mas mataas na temperatura (130–140 o C), nangyayari ang intermolecular dehydration, ang pangunahing produkto nito ay diethyl eter (eter; reaksyon 2). Sa mga temperatura na higit sa 160 ° C, ang ethyl sulfuric acid ay nabubulok upang bumuo ng ethylene (reaksyon 3):

43. Oksihenasyon ng pangunahin at pangalawang alkohol. Ang mga alkohol sa 300-400 o C at sa pagkakaroon ng tanso at iba pang mga catalyst ay na-oxidized ng atmospheric oxygen. Ang mga ahente ng oxidizing tulad ng KMnO 4 , pinaghalong chromium, ay nag-oxidize ng mga alkohol na nasa temperatura ng silid. Depende sa kung ang alkohol ay pangunahin, pangalawa o tersiyaryo, iba't ibang mga produkto ang nabuo sa panahon ng oksihenasyon.

Ang mga pangunahing alkohol, kapag na-oxidize, ay nagbibigay ng mga aldehydes na may parehong bilang ng mga atomo ng carbon tulad ng sa orihinal na molekula ng alkohol. Ang mga aldehydes sa ilalim ng mga kondisyong ito ay maaaring ma-oxidized sa mga carboxylic acid. Upang maiwasan ang karagdagang oksihenasyon, ang mga aldehydes ay dapat na mabilis na alisin mula sa pinaghalong reaksyon.

Ang mga pangunahing alkohol ay maaari ding ma-oxidized sa aldehydes na may pinong hinati na tanso. Pinainit sa 280-300 o C. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, dalawang hydrogen atoms ang nahati mula sa isang molekula ng alkohol at isang carbon-oxygen double bond (>C=O) ay lilitaw sa molekula ng organikong bagay, na nabuo sa kasong ito. Ang pagbabagong ito ng mga alkohol ay tinatawag na dehydrogenation:

Ang mga pangalawang alkohol sa panahon ng oksihenasyon, pati na rin sa panahon ng dehydrogenation, ay nagiging mga ketone:

Ang mga tertiary alcohol ay na-oxidized sa halip na mahirap sa sabay-sabay na pagkasira ng carbon chain ng kanilang mga molecule at ang pagbuo ng pinaghalong carboxylic acid at ketones. Ang nasabing oksihenasyon ng mga alkohol na ito ay dahil sa ang katunayan na sa ilalim ng mga kondisyon ng reaksyon ng oksihenasyon sila ay na-dehydrate at na-convert sa ethylene hydrocarbons, na, sa pagkakaroon ng isang malakas na ahente ng pag-oxidize, ay na-oxidized na may pagkalagot ng molekula sa site ng dobleng C=C bond

Sulfonation

Ang sulfonation ng phenol ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpainit na may puro sulfuric acid. Ang temperatura ng reaksyon ay tiyak na tinutukoy ang istraktura ng mga nagresultang hydroxybenzenesulfonic acid. ortho-Isomer, ang rate ng pagbuo ng kung saan ay mas mataas kaysa sa pares-isomer, ay ang nangingibabaw na produkto kung ang temperatura ng reaksyon ay hindi lalampas sa 100 °C. Ito ay tinatawag na kinetic product. Sa kaibahan, sa mas mataas na temperatura ang pangunahing produkto ay pares-isomer, ang rate ng pagbuo nito ay mas mababa, ngunit ito ay may mataas na thermodynamic stability Ang reaksyon ng electrophilic aromatic sulfonation ay nababaligtad din kapag pinainit ortho-oxybenzenesulfonic acids, na may sulfuric acid sa itaas 100 ° C, makuha pares-isomer ay isang produkto ng thermodynamic control ng reaksyon. Alkylation.Kabaligtaran sa alkylation ng phenol sa hydroxy group, na nangyayari sa isang alkaline medium, ang pagpapakilala ng mga alkyl substituents sa aromatic ring ng phenol ay nagpapatuloy sa ilalim ng pagkilos ng haloalkanes, alcohols o alkenes sa pagkakaroon ng mga catalysts - mineral acids o Lewis acids (reaksyon ng Friedel-Crafts). Picric acid. Ang pagkakaroon ng tatlong grupo ng nitro sa nucleus ay matalas na pinatataas ang kaasiman ng phenolic group. Ang picric acid ay, hindi katulad ng phenol, ay medyo malakas na acid. Ang pagkakaroon ng tatlong grupo ng nitro ay gumagawa ng picric acid na sumasabog, ito ay ginagamit upang maghanda ng melinite. Upang makakuha ng mononitrophenols, kinakailangan na gumamit ng dilute na nitric acid at isagawa ang reaksyon sa mababang temperatura: Ang isang halo ng o- at p-nitrophenols ay nakuha na may predominance ng o-isomer. Ang halo na ito ay madaling ihiwalay dahil sa ang katunayan na ang o-isomer lamang ang pabagu-bago ng tubig na may singaw ng tubig. Ang mataas na pagkasumpungin ng o-nitrophenol ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagbuo ng isang intramolecular hydrogen bond, habang sa kaso ng p-nitrophenol isang intermolecular hydrogen bond ay nangyayari.

47. Carboxylation ng alkali metal phenolates. Salicylic acid. Ang mga phenolic acid ay nakukuha sa pamamagitan ng pagtugon sa alkali metal phenolate na may carbon (IV) oxide. Ang salicylic (o-hydroxybenzoic) acid ay isa sa pinakamahalagang phenolic acid. Ginagamit ito upang makakuha ng mga gamot (sodium salicylate, acetylsalicylic acid, phenyl salicylate, methyl salicylate), sa synthesis ng mga tina, sa paggawa ng mga aromatic substance (esters), upang makakuha ng coumarin, atbp. Mga yugto ng produksyon ng salicylic acid: 1 ) pagkuha ng anhydrous sodium phenolate:

2) carboxylation ng sodium phenolate carbon (IV) oxide:

Ang phenol bilang isang by-product ay distilled off; 3) agnas ng raw sodium salicylate:

Matipid na natutunaw salicylic acid precipitates;

4) paghihiwalay at pagdalisay ng salicylic acid. Ang resultang teknikal na salicylic acid ay naglalaman ng hanggang 99% purong produkto. Ang salicylic acid na inilaan para sa paghahanda ng mga panggamot na sangkap ay dapat na dalisayin sa pamamagitan ng sublimation.

48. Oksihenasyon ng mga phenol. Ang tumaas na densidad ng electron sa phenol core ay ginagawa itong sensitibo sa mga epekto ng mga oxidizing agent. Depende sa likas na katangian ng oxidizing agent at sa mga kondisyon ng reaksyon, ang iba't ibang mga produkto ng phenol oxidation ay nabuo. 1) Kapag ang phenol ay na-oxidized na may hydrogen peroxide sa presensya ng

Sa kawalan ng isang iron catalyst, ang ortho-benzoquinone ay nakuha sa pamamagitan ng intermediate formation ng pyrocatechol:

2) Ang malakas na oxidizing agent tulad ng chromium mixture (K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4), bromates (KBrO 3 , H 2 SO 4) ay nag-oxidize ng phenol sa para-benzoquinone sa pamamagitan ng intermediate formation ng hydroquinone:

3) Sa mas masiglang pagkilos ng mga ahente ng oxidizing, ang singsing ng benzene ay nawasak. Dahil sa pagkahilig sa pag-oxidize, ang mga phenol ay maaaring makulayan kapag nakaimbak sa hangin.

49. Quinones at ang kanilang biyolohikal na papel. Ang mga quinone ay anim na miyembro na cyclic diketone na may dalawang double bond.Sa mga ito, ang paraquinone, na nakuha sa pamamagitan ng oxidation ng hydroquinone o aniline, ay ang pinakamahalagang praktikal na kahalagahan. Ang paraquinone ay ang panimulang produkto sa synthesis ng hydroquinone. Ang pagkakaayos ng mga double bond na katangian ng quinone ay tumutukoy sa kulay ng isang bilang ng mga compound. Ang pinakamahalaga ay ang 1,4-naphthoquinone, na maaaring makuha sa pamamagitan ng oksihenasyon ng naphthalene. Sa ilang mga katangian nito, ang 1,4-naphthoquinone ay katulad ng p-benzoquinone. Nag-crystallize ito sa anyo ng mga dilaw na karayom, pabagu-bago, at may matalim, nakakainis na amoy.Ang core ng 1,4-naphthoquinone ay ang batayan ng bitamina K, o antihemorrhagic vitamin (na pumipigil sa pagdurugo). Ang bitamina K ay 2-methyl-3-wick-1,4-naphthoquinone. Ang bitamina K ay matatagpuan sa mga berdeng damo, dahon, at gulay. Kinakatawan. isang dilaw na langis, hindi matutunaw. sa tubig; distilled sa mataas na vacuum. Ang ilang quinone derivatives ay may mahalagang papel sa mga intermediate na proseso ng biological oxidation. Anthraquinones ay anthracene derivatives na naglalaman ng quinoid nucleus. Ang anthraquinone ay madaling makuha sa pamamagitan ng pag-oxidize ng anthracene na may nitric acid o isang chromium mixture. Sa kasong ito, dalawang grupo ng keto ang nabuo sa molekula, at ang gitnang singsing ay nakakakuha ng istraktura ng isang quinone. Ang Anthraquinone ay isang dilaw na mala-kristal na substansiya, hindi tulad ng mga karaniwang quinones, ito ay medyo lumalaban sa isang bilang ng mga impluwensyang kemikal, lalo na sa oksihenasyon. Ang Anthrahydroquinone ay isang intermediate sa pagbabawas ng anthraquinone sa anthracene. Ang anthrahydroquinone sa libreng anyo ay mga brown na kristal. Ang pagkakaroon ng dalawang phenolic hydroxyls, anthrahydroquinone dissolves sa alkalis; ang resultang phenolate-type substance ay may maliwanag na pulang kulay. Ang anthraquinone ay kayang i-brominated, nitrated at sulfonated. Ang Alizarin ay isang 1,2-dioxianthraquinone. Emodins. Sa medikal na kasanayan, ang mga paghahanda (tinctures, decoctions, atbp.) mula sa aloe, rhubarb, buckthorn, senna dahon, atbp. ay kadalasang ginagamit bilang mga laxative. di- at ​​trihydroxy-anthraquinones, na nakapaloob sa mga halaman na bahagyang nasa libreng anyo, bahagyang nasa anyo ng mga ester at glycoside. Ang mga derivatives ng di- at ​​trihydroxyanthraquinones ay madalas na pinagsama sa grupo ng mga emodins. Ang isang halimbawa ng emodins ay franguloemodin, na 3-methyl-1,6,8-trihydroxyanthraquinone. Ang Franguloemodin ay matatagpuan sa buckthorn

50. Ang ideya ng phenolic antioxidants. Mga phenolic compound sa kalikasan. Bitamina E. Flavonoids. Ang mga antioxidant (AO) o antioxidant ay karaniwang tinatawag na mga compound ng iba't ibang kemikal na kalikasan, na may kakayahang pigilan o alisin ang free-radical na oksihenasyon ng mga organikong sangkap sa pamamagitan ng molekular na oxygen. Sa loob ng maraming taon, malawakang ginagamit ang mga antioxidant upang palawigin ang buhay ng serbisyo at pagbutihin ang pagganap ng mga polymeric at fuel at lubricant na materyales, upang maiwasan ang pagkasira ng oxidative ng mga produktong pagkain, mga bitamina na natutunaw sa taba, feed at mga pampaganda. Ang paggamit ng AO sa mga lugar na ito ay nagbibigay ng malaking pang-ekonomiyang epekto at nagbibigay-daan sa iyo upang makatipid ng mga makabuluhang hilaw na materyales. Sa mga sintetikong AO, ang mga alkylated phenol ay malawakang ginagamit, na dahil sa kamag-anak na pagiging simple ng kanilang produksyon at isang hanay ng mga mahahalagang katangian: mataas na kahusayan, mababang toxicity, universality ng pagkilos, at ang kakayahang baguhin ang kanilang mga katangian sa isang malawak na hanay ng iba't ibang mga substituent. Ang mga phenolic antioxidant (PAO) ay nauunawaan na nangangahulugang anumang mga compound ng Ar(OH)n type, kung saan ang isa o higit pang hydroxyl group ay konektado sa isang aromatic nucleus, at ang AO molecule ay maaaring maglaman ng ilang Ar(OH)n fragment. Ang mga phenolic compound ay may kakayahang maimpluwensyahan ang maraming proseso ng physiological sa katawan ng tao. Halimbawa, sa komposisyon ng mga herbal na paghahanda, ang mga sangkap na ito (tulad ng coumarin, ang mga katangian ng kung saan ay hindi pa rin gaanong nauunawaan, rutin, flavonoids) ay pinasisigla ang aktibidad ng adrenal cortex, dahil sa kung saan ang mga adrenal glandula ay nagsisimulang mas aktibong ilihim ang mga hormone. ng glucocorticoid group (isang uri ng hormone na itinago ng adrenal glands). Mayroon silang malawak na pagkakaiba-iba ng mga biological na katangian. Halimbawa, ang mga phenolic compound ng mga dahon ng bearberry, peras, lingonberry ay kumikilos bilang antiseptics.

Ang mga phenolic acid ay mga derivatives ng aromatic hydrocarbons, sa molekula kung saan ang H atoms ng benzene ring ay pinalitan ng carbo (-COOH) o hydroxyl group (-OH). Ang mga phenolic compound ay matagal nang ginagamit sa medisina, ginagamit ang mga ito sa paggamot ng neurosis at coronary insufficiency. Ang mga phenolic compound ay may diuretic, sedative, choleretic at hemostatic effect. Ang mga flavonoid, ang bioflavonoid ay mga phenol, ito ay mga dilaw-pulang pigment ng halaman. Marami sa kanila sa pagkain at mga halamang gamot. Ang mga bioflavonoids ay nagpapalakas ng mga capillary, kumikilos bilang mga oncoprotectors, nakikilahok sa pag-alis ng mga mabibigat na metal na asing-gamot at radionuclides mula sa katawan. Kasama sa grupo ng bioflavonoids ang mga espesyal na sangkap na nagpapakita rin ng aktibidad ng P-vitamin at iba pang mga katangian ng bioflavonoids, na tinatawag na anthocyanin. Ayon sa istrukturang kemikal, ang mga anthocyanin ay mga flavone glycosides. Ang mga tannin ay mga polymeric phenolic compound. Sa gamot, ginagamit ang mga ito bilang astringent, anti-inflammatory gastrointestinal agent. Ang pinakasikat na tannin ay tannin. Hindi ito dapat inumin nang pasalita: ito ay magdudulot ng hindi pagkatunaw ng pagkain. Ang mga catechin (tinatawag din silang bioflavonoids) ay mga derivatives ng flavonols at anthocyanin . Ang mga coumarin ay mga mabangong sangkap na may amoy ng sariwang dayami. Ang mga coumarin ay anticoagulants, iyon ay, pinipigilan nila ang mabilis na pamumuo ng dugo, tulad ng coumarin derivative na dicumarol. Ito ay isang antivitamin K at ginagamit para sa pag-iwas at paggamot ng thrombosis at thrombophlebitis.

51. Mga eter. Nomenclature, klasipikasyon. Pagkasira ng mga acid. Mga Ether- mga organikong sangkap kung saan ang mga molekula ay naglalaman ng mga radikal na hydrocarbon na konektado ng isang atom ng oxygen. Ito ay maaaring isulat bilang mga sumusunod: R - O - R ', kung saan ang R at R "ay pareho o magkaibang mga radical. Ang mga eter ay itinuturing bilang mga derivatives ng mga alkohol. Ang mga compound na ito ay may mga compound na pangalan. Sa kasong ito, ang pangalan ng mga radical ay ginamit (sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng molecular weight) at , sa katunayan, ang salitang "ether" (CH3OCH3 dimethyl ether, C2H5OCH3 methyl ethyl ether, at iba pa)

Eter nomenclature Ayon sa trivial nomenclature, ang mga eter ay pinangalanan pagkatapos ng mga radical na nauugnay sa oxygen atom, na nagdaragdag ng salitang "ether".

Ayon sa IUPAC nomenclature, ang mga eter ay itinuturing na alkoxyalkanes. Ang salitang ugat ay tinutukoy ng pinakamahabang pangkat ng alkyl.

Ang mga eter ay kabilang sa mga bahagyang reaktibong sangkap at matatag na may kinalaman sa maraming reagents, ngunit sila ay sensitibo sa oxygen at madaling bumubuo ng mga sumasabog na hydroperoxide, na nagdudulot ng mga pagsabog kung hindi maingat na hawakan.

1 . Acid cleavage ng ethers

Ang mga eter ay nahahati kapag pinainit sa 120-150 tungkol sa may concentr. may tubig na 48% HBr o HI. Sa ilalim ng parehong malupit na mga kondisyon, ang mga eter ng phenols ay nahati.

Gayunpaman, ang mga ester na naglalaman ng tertiary alkyl group ay napakadaling masira.

Ang acid cleavage ng mga eter ay dapat isaalang-alang bilang isang nucleophilic substitution reaction sa isang saturated carbon atom. Depende sa likas na katangian ng mga pangkat ng alkyl na nauugnay sa oxygen, ang alinman sa mga mekanismo ng S N 1 o S N 2 ay natanto. Kung ang ester ay naglalaman ng pangunahin o pangalawang pangkat ng alkyl, ang isang mekanismo ng S N 2 ay nangyayari kung saan inaatake ng bromide o iodide ion ang protonated form ng eter sa hindi gaanong napapalitan na carbon atom. Sa kasong ito, ang cleavage ay lubos na regioselective at, bilang panuntunan, isa lamang sa dalawang posibleng alkohol (pangalawang) at isang pangunahing alkyl halide ang nabuo.

Ang mga chloride at fluoride ions sa tubig ay malakas na natutunaw ng hydrogen bond at may hindi sapat na nucleophilicity para sa acid cleavage ng mga eter sa pamamagitan ng mekanismo ng S N 2.

Ang mga eter na may tertiary alkyl, benzyl, o allyl group ay tumutugon sa pamamagitan ng mekanismo ng S N 1 upang bumuo ng isang carbocation bilang isang intermediate. Ang mga reaksyong ito ay nagpapatuloy sa mga banayad na kondisyon, at ang trifluoroacetic acid ay maaaring gamitin bilang isang ahente ng acid.

Bilang paghahanda, ang BCl 3 o BBr 3 ay mas maginhawang ester cleavage reagents. Sa mga kasong ito, ang paghahati ay nagaganap na sa -20 tungkol sa C. Ito ay kinakailangan lalo na sa pagkakaroon ng iba pang mga functional na grupo o kapag ang isomerization ng carbon skeleton ay posible.

Ang pagbuo ng mga hydroperoxide, ang kanilang pagtuklas at pagkabulok.

Ang mga hydroperoxide ay ang unang molekular na produkto ng hydrocarbon oxidation. Ang chain link sa panahon ng kanilang pagbuo ay may anyo:

Ang pakikipag-ugnayan ng isang peroxide radical na may isang hydrocarbon ay tumutukoy sa istraktura ng nagreresultang hydroperoxide at kasunod na mga produkto ng oksihenasyon. Sa kasong ito, ang pagkakasunud-sunod ng pagbabago sa reaktibiti ng mga atomo ng hydrogen, na karaniwan para sa mga radikal na reaksyon, ay sinusunod, na tinutukoy ng kamag-anak na katatagan ng intermediate radical. Bilang resulta, ang -posisyon ng side chain na may paggalang sa aromatic nucleus ay nagiging pangunahing lugar ng pag-atake ng molekula sa panahon ng oksihenasyon ng mga alkanes, at ang posisyon ng alkyl para sa mga olefin. Bilang karagdagan, para sa mga hydrocarbon ng lahat ng mga klase, ang isang kilalang pagkakasunud-sunod ay may bisa sa pagbabago ng kakayahang palitan ang mga atomo ng hydrogen na matatagpuan sa iba't ibang mga atomo ng carbon (tertiary  pangalawa  pangunahin).

Ang mga hydroperoxide ay kabilang sa medyo hindi matatag na mga compound na na-convert sa iba pang mga produkto sa panahon ng oksihenasyon. Ang mga hydroperoxide, kapag nabubulok sa ilalim ng pagkilos ng mataas na temperatura o mga katalista ng oksihenasyon, ay nagbibigay ng mga alkohol at carbonyl compound. Ang agnas na ito ay maaaring magkaroon ng isang molekular na mekanismo, gayunpaman, sa binuo na proseso ng oksihenasyon, ang mga produkto ay nabuo pangunahin sa isang chain na paraan. Kapag kumukuha ng mga alkohol, ang chain link ay ang mga sumusunod:

Ang mga ketone ay nabuo mula sa pangalawang hydroperoxide sa pamamagitan ng radical-hydroperoxide na hakbang:

Ang mga tertiary hydroperoxide sa panahon ng pagbabagong-anyo ng kadena ay nagbibigay, bilang karagdagan sa alkohol na may parehong bilang ng mga carbon atom, pati na rin ang alkohol at ketone na may mas maliit na bilang ng mga carbon atom dahil sa pagkasira ng carbon-carbon bond:

Mga tampok ng mga katangian ng arylamines. Mga reaksyon ng electrophilic substitution sa benzene nucleus ng arylamines at ang kanilang mga derivatives. Mga reaksyon ng diazotization, aryldiazonium salts. Mga reaksyon ng aryldiazonium salts na may at walang nitrogen evolution.

Ang mga arylamino ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksyon na kinasasangkutan ng nitrogen atom at mga reaksyon na kinasasangkutan ng mga carbon atom ng aromatic nucleus. Basicity. Ang mga aromatic na amin ay may pangunahing katangian. Gayunpaman, ang mga ito ay mas mahina kaysa sa matatabang amine at kahit na mas mahina kaysa sa ammonia. Ang pagbaba sa basicity ay dahil sa conjugation ng nag-iisang pares ng mga electron ng nitrogen atom na may n:-electron system ng aromatic nucleus. Ang aniline ay hindi bumubuo ng mga asing-gamot na may H2COg. Ang mga substituent sa benzene ring ay may malaking epekto sa basicity ng arylamines. Ang mga substituent na nagdo-donate ng elektron ay nagpapataas ng basicity, habang ang mga substituent na nag-withdraw ng elektron ay nagpapababa nito. Sa paglipat mula sa pangunahin hanggang sa tersiyaryo, bumababa ang basicity ng aromatic amines.

Electrophilic substitution sa benzene ring.

Sa electrophilic substitution reactions sa benzene ring, ang hydrogen atom ay pinapalitan ng electrophilic reagent habang pinapanatili ang aromatic na katangian ng panimulang tambalan.

Ang mga Arenediazonium salts ay nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng pangunahing aromatic amines na may nitrous acid. Sa industriya, ang mga arendiazonium salt ay malawakang ginagamit upang makakuha ng iba't ibang mga azo dyes ng lahat ng kulay at lilim. Para sa kadahilanang ito, ang diazotization ay isa sa pinakamahalaga at pinakamahusay na pinag-aralan na mga reaksyon sa organikong kimika.

Ang diazotization ng pangunahing aromatic amines ay inilalarawan ng sumusunod na pangkalahatang equation:

ArNH 2 + NaNO 2 + 2 HClArN + \u003d N Cl - + NaCl + 2 H 2 O

Mga reaksyon sa pagpapalabas ng nitrogen. Kapag ang mga acidic na solusyon ng diazonium salts ay pinakuluan, ang nitrogen ay inilabas at ang mga phenol ay nakuha. Conversion ng diazonium salts nang walang nitrogen release. Ang mga reaksyon ng pangkat na ito ay ginagawang posible ang paglipat mula sa mga diazo compound patungo sa mga azo compound (mga derivatives ng azobenzene). Ang lahat ng azo dyes ay nakuha sa pamamagitan ng tinatawag na coupling reaction ng diazonium salts.

59. Carbonyl compounds. Pag-uuri, katawagan at isomerismo ng mga carbonyl compound. Ang mga organikong compound sa molekula kung saan mayroong isang carbonyl group\u003e C \u003d O ay tinatawag na carbonyl compound, o oxo compound. Ang mga carbonyl compound ay nahahati sa dalawang malalaking grupo - aldehydes at ketones.

Ang lakas ng mga acid at base ng Lewis ay tinutukoy ng equilibrium constant K ng pagbuo ng produkto ng neutralisasyon na AB:

Sa mga reaksyong acid-base ng Brönsted, ang mga base ay laging nakikipag-ugnayan sa isang proton. Kung ang isang partikular na molekula o anion ay pinag-ugnay sa isa sa milyon-milyong posibleng mga asidong Lewis, kung gayon ang molekula o ion na ito ay itinuturing na isang base ng Lewis. Kaya, ang Brönsted basicity ay maaaring tukuyin bilang isang espesyal na kaso ng Lewis basicity kung saan ang mga base ay bumubuo ng isang bono sa isang proton.

Ang mga asido ng Lewis ay maaaring hatiin sa mga klase depende sa kung aling atom ng acid ang pinag-coordinate ng base. Halimbawa, ang BF3 ay maaaring ituring na boron acid (B-acid) dahil ang reaktibong base ay bumubuo ng isang bono sa boron. Kapag ang tert-butyl cation ay nag-coordinate sa chloride ion upang magbigay ng tert-butyl chloride, maaari itong ituring na isang C-acid. Ang nitronium ion (NO2+) ay gumaganap bilang isang N-acid sa karamihan ng mga reaksyon, at iba pa.

Ang lakas ng base B, na tinutukoy ng equilibrium constant sa equation (3.2), ay natural na nakasalalay sa likas na katangian ng acid A. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ay nakasalalay sa relatibong posisyon ng mga antas ng HOMO ng base at LUMO ng acid (Sec. 2.3.4, Ch. 2), at ang posisyon ng mga antas na ito ay nauugnay sa electronegativity ng ibinigay na elemento. Kaya, ang lakas ng base sa reaksyon sa mga C-acids (carbocations) ay tinatawag na carbon basicity, sa reaksyon na may BF3 - boron basicity, atbp. Inaasahan na ang basicity, halimbawa, sa carbon, para sa isang naibigay na base ay hindi magiging pare-pareho para sa lahat ng C-acids; Ang K sa equation (3.2) ay dapat, marahil sa isang maliit na lawak, ngunit magbago pa rin sa isang pagbabago sa carbocation kung saan ang base coordinate. Samakatuwid, kinakailangan ding makilala sa pagitan ng basicity sa CH3+, C6H5+, (C6H5)3C+, CH3-C+=O, atbp.

Tulad ng mga acid, ang mga base ng Lewis (at Bronsted) ay maaaring uriin bilang C- (hal., CN-), N-, o O-base.

Para sa organic chemistry, ang pinakamahalaga ay C-acids, i.e. carbocations, at C-bases, i.e. carbanion. Ang mga karaniwang hindi matatag na species ay nabuo bilang mga intermediate sa maraming mga reaksyon at tatalakayin nang detalyado sa ito at sa mga susunod na kabanata.

Monolayer sa ibabaw ng tubig
Kasama ng ganap na hydrophilic at hydrophobic na mga molekula, mayroon ding mga molekula tulad ng mga sirena - isang bahagi ng mga ito ay hydrophilic, at ang isa ay hydrophobic. Ang ganitong mga molekula ay tinatawag na amphiphilic...

Chemical-technological system para sa produksyon ng high-purity na silicon
Sa mga tuntunin ng paglaganap sa crust ng lupa (27.6%), pumapangalawa ang silicon pagkatapos ng oxygen. Ang Silicon metal at ang mga compound nito (sa anyo ng silicates, aluminosilicates, atbp.) ay natagpuan ang aplikasyon sa...

Mga reaksyon ng ionic sa mga solusyon. Epekto ng asin (sa SO)
Ang teorya ng activated complex ay nagbibigay-daan sa isang eleganteng paliwanag ng mga partikular na tampok ng kinetics ng mga ionic na reaksyon sa likidong bahagi. Teorya ng Activated Complex - Ang Teorya ng Transisyonal na Estado...