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习题训练|化合物碱性判断汇总

 当以读书通世事 2023-07-16 发布于甘肃

以下选取各院校真题中碱性相关题型最常出现的化合物,所用数值均为pKb

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脂肪胺碱性解析

d-g

从氨 g,乙胺 f 开始分析,乙胺 f 比氨 g 多一个乙基供电子,故碱性较 g 强,三乙胺 e 虽比 f 多两个乙基供电子,但三个乙基削弱了共轭酸的溶剂化,同时位阻效应影响了孤对电子的活性,故碱性仍与 f 差不多;二乙胺 d 可同时兼顾乙基的供电子效应、共轭酸溶剂化效应及位阻效应,故碱性相较于 efg 最强再次强调,此排序与溶剂有关,不绝对)

a-c

四氢吡咯 c 的环状结构束缚了链的摆动,相较于 d,使氮孤电子对更加裸露,与质子结合能力更强,碱性更强;哌啶 b 同理,碱性与 c 大体一致;a 环系束缚效果更大,故碱性更强;

h-i

苄胺 h 的苯基具有吸电子能力,削弱了碱性,但与氨基相连的 CH2 相对于 g,又具有供电子能力,一吸一供,最终碱性差别不大;吗啉 i 相对于 b,氧吸电子能力削弱碱性;

芳胺及含氮芳杂环碱性解析

m

苯胺 m 氮处于 sp2  sp3 之间,s 成分增加,碱性削弱,同时,氮孤电子对往苯环共轭,进一步削弱碱性,故 m 相对于  a-i 碱性最弱;

jm

m 氮孤电子对参与了苯环的共轭,但 j 孤电子对裸露,故后者碱性更强;

j-l

相对于吡啶 j,喹啉 l C8 位有氢,与氮孤电子对产生排斥,削弱碱性;异喹啉 k 孤电子对不受氢影响,故碱性强于 l

jn

嘧啶 n 两个吡啶类氮原子互相产生吸电子效果,削弱碱性;

mop

二者孤电子对均参与环系共轭,但 m 氮处于 sp2  sp3 之间,吡咯 o 氮属于纯 sp2 杂化,故 m 碱性更强;吲哚 p 含苯环,氮孤电子对离域范围更大,碱性进一步削弱;

酰胺碱性解析

q-t

氨基与酰基相连,氮孤电子对与羰基发生极大程度共轭,几乎难以结合质子,故通常不考虑碱性问题;

其他常用碱碱性解析

上述均为弱有机胺碱,对比无机强碱氢氧化钠(pKb-0.5),碱性相差较大,但同属有机胺碱的胍 u,碱性却远强于氢氧化钠,属于强碱级别,因其结合质子之后具有Y芳香性,稳定性极强;四丁基氢氧化铵 v 碱性与氢氧化钠接近,因其与氢氧化钠一致,起碱性作用的均为氢氧根(氧负离子),与氮原子无关。

继续举 MeLi, (iPr)2NLi, EtONa, NaOH为例与弱碱(iPr)2NH, EtOH对比,碱性从左到右依次减弱;

解析:MeLi, (iPr)2NLi, EtONa, NaOH 均使用负电荷作碱(碳负离子、氮负离子、氧负离子),为负离子碱,而 (iPr)2NH, EtOH 则仅使用孤电子对作碱,为中性碱,故碱性前者强于后者;后续分析思路同上篇内容化合物酸性判断一致。化合物酸性越弱,其共轭碱碱性越强。

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