Química Orgânica 2 · Ácidos carboxílicos e controle ácido–base
Efeito orto: ácido 2-metil versus 4-metilbenzoico
Condições: pKa in water at 25 °C: 2-methylbenzoic acid 3.91, benzoic acid 4.20, 4-methylbenzoic acid 4.36.
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
A pergunta
Uma metila na posição para torna o ácido benzoico mais fraco, como esperado para um grupo doador de elétrons, mas uma metila na posição orto o torna mais forte. Qual explicação se ajusta a esses dados?
Mostrar a resposta e a explicação
Resposta e explicação
Resposta correta A metila em orto torce a carboxila para fora do plano do anel, eliminando a conjugação anel–carbonila que estabiliza o ácido neutro
Inibição estérica da conjugação: o ácido perde estabilização, então a ionização é mais favorável.
Esta não Um grupo metila é retirador de elétrons quando está próximo da carboxila
A metila é fracamente doadora em qualquer posição; o efeito indutivo não explica um ácido mais forte.
Esta não A metila em orto faz ligação de hidrogênio com o carboxilato e o estabiliza
Uma C–H de metila não é doadora de ligação de hidrogênio com força relevante.
Esta não O isômero para é mais fraco porque a metila está mais distante e tem efeito indutivo maior
Efeitos indutivos diminuem com a distância, então um grupo mais distante tem efeito menor, não maior.
Solução explicada
No ácido benzoico, a carboxila fica no plano do anel, e o anel doa densidade eletrônica para a C=O por conjugação, o que estabiliza mais o ácido neutro do que o ânion. Uma metila em orto congestiona a carboxila e a torce para fora do plano do anel. Essa conjugação se perde, então o ácido deixa de ter estabilização extra e cede o próton com mais facilidade. Esse efeito orto estérico supera o pequeno efeito doador da metila; a para-metila não tem efeito estérico e simplesmente doa densidade eletrônica.
O que você vai praticar
Interprete a acidez incomumente alta do ácido 2-metilbenzoico como inibição estérica da conjugação entre o anel e a carboxila.
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