Ordine di acidità tra molecole organiche (parte II)

Dopo aver suddiviso le molecole in base alla classe di appartenenza (acidi solfonici, acidi carbossilici, fenoli, gli alcoli, etc.) si ordinano i diversi composti all'interno di una stessa classe, sempre in base alla maggiore o minore stabilità della base coniugata. Ricordiamo infatti che vale ciò afferma la Teoria di Bronsted, ossia che un acido è tanto più forte quanto più debole (e quindi più stabile) la sua base coniugata.

A questo punto sono due i fattori fondamentali: gli effetti induttivi (+/- I) e quelli mesomerici o coniugativi (o di risonanza, +/- M).

Gli effetti induttivi agiscono lungo i legami sigma quindi agiscono a breve distanza; di conseguenza è importante la posizione occupata dai sostituenti che esercitano un effetto + o - I. Ad es. gli alogeni (F, Cl, Br, I), essendo più elettronegativi del carbonio, esercitano un effetto induttivo elettron - attrattore (- I) che tende ad abbassare la densità elettronica sulla base coniugata, stabilizzandola, ma tale effetto è tanto maggiore quanto più essi sono "vicini" alla porzione di molecola su cui si localizza la carica negativa. Quindi, ad es., l'acido 2-cloro-propanoico risulta più forte dell'acido 3-cloro-propanoico che a sua volta è più forte dell'acido propanoico:

CH₃─CH(Cl)─COOH  >  Cl─CH₂─CH₂─COOH  >    CH₃─CH₂─COOH 

Gli effetti induttivi, inoltre, dipendono dalla differenza di elettronegatività tra gli atomi legati, per cui, ad. se., l'acido fluoro-acetico è più forte dell'acido cloro-acetico, in quanto F è più elettronegativo di Cl e quindi esercita un effetto - I maggiore:

F─CH₂─COOH   >  Cl─CH₂─COOH  

e, ovviamente, l'acido trifluoro-acetico è più forte dell'acido di o monofluoro-acetico:

CF₃─COOH    >   F─CH₂─COOH 

Qui effetti mesomerici o di risonanza (Vedi VIDEO in basso), invece, agiscono attraverso i sistemi di legami p-greco coniugati per cui risultano particolarmente efficaci nel caso dei fenoli! Anche in questo caso è molto importante la posizione relativa. Ad es. il nitrogruppo, che esercita un potente effetto mesomerico elettron - attrattore, agisce più efficacemente se posto in posizione orto o para rispetto al gruppo -OH, mentre se posto in posizione meta può esercitare soltanto un effetto induttivo + I

per cui:

para-nitro-fenolo  >   meta-nitro-fenolo  >  fenolo.

Anche il metossile (─OCH₃), se posto in orto o para agisce più efficacemente, ma, in questo caso, si tratta di un effetto mesomerico elettro - donatore che , ovviamente, tende a destabilizzare la base coniugata già ricca di elettroni, per cui:

fenolo  >  meta-metossi-fenolo  >  para-metossi-fenolo


VIDEO: Il Benzene e la risonanza