题目
解释下列现象:-|||-(1)对硝基苯甲酸比苯甲酸的酸性强-|||-(2)间碘苯甲酸比对碘苯甲酸的酸性强

题目解答
答案


解析
考查要点:本题主要考查取代基对羧酸酸性的影响,涉及共轭效应(-I效应、+C效应)和取代基位置对效应传递的阻碍。
解题核心思路:
- 硝基的强吸电子性:硝基通过-I效应和-C效应降低苯环电子密度,使羧基中的O-H键更易解离。
- 碘的双重效应:碘原子既有-I效应(吸电子),又有+C效应(供电子)。在不同取代位置(对位、间位),两种效应的强弱不同,导致酸性强弱差异。
破题关键点:
- 取代基位置对效应传递的影响:对位时效应传递更直接,间位时可能因空间位阻导致某些效应受阻。
- 效应的综合判断:需比较不同取代基的多重效应的叠加结果。
第(1)题:对硝基苯甲酸比苯甲酸的酸性强
硝基的吸电子效应
硝基(-NO₂)是强吸电子基团,通过以下方式增强酸性:
- -I效应:硝基通过σ键的极化作用,将电子从苯环拉向自身,降低苯环电子密度。
- -C效应:硝基通过共轭作用(如与苯环的π电子相互作用),进一步排斥电子离开苯环。
对位效应的优势
在对硝基苯甲酸中,硝基位于羧基的对位,效应传递更直接,使苯环电子密度显著下降。苯环电子密度降低后,羧基中的O-H键电子对更偏向氧原子,O-H键强度减弱,更易解离,酸性增强。
第(2)题:间碘苯甲酸比对碘苯甲酸的酸性强
碘的双重效应分析
碘原子(-I)具有以下特性:
- -I效应:通过σ键的极化作用吸电子,降低苯环电子密度,使羧基O-H键更易解离。
- +C效应:通过超共轭作用供电子,增加苯环电子密度,使羧基O-H键强度增大,酸性减弱。
位置对效应的主导影响
- 对碘苯甲酸:碘原子位于羧基的对位,+C效应传递更直接,导致苯环电子密度增加,部分抵消- I效应,酸性相对较弱。
- 间碘苯甲酸:碘原子位于羧基的间位,+C效应因空间位阻受阻,而- I效应仍可通过较短的距离作用于苯环,使苯环电子密度显著降低,酸性增强。