题目
下列化合物酸性最强的是()A. 对甲基苯甲酸B. 对氨基苯甲酸C. 苯甲酸D. 对硝基苯甲酸
下列化合物酸性最强的是()
A. 对甲基苯甲酸
B. 对氨基苯甲酸
C. 苯甲酸
D. 对硝基苯甲酸
题目解答
答案
D. 对硝基苯甲酸
解析
本题考察取代基对苯甲酸酸性的影响,核心思路是分析苯环上取代基的电子效应(诱导效应和共轭效应),判断其对羧基中羟基氧氢键极性的影响,进而比较酸性强弱。
关键知识点
苯甲酸的酸性源于羧基(-COOH)的解离:
$\text{R-COOH} \rightleftharpoons \text{R-COO}^- + \text{H}^+$
解离后生成的羧酸根负离子越稳定,酸性越强。取代基通过电子效应影响羧酸根的稳定性:
- 吸电子基团(如硝基):通过诱导效应(-I)或共轭效应(-C)吸引电子,使羧酸根负离子的负电荷分散,稳定性提高,酸性增强;
- 给电子基团(如甲基、氨基):通过诱导效应(+I)或共轭效应(+C)提供电子,使羧酸根负离子的负电荷集中,稳定性降低,酸性减弱。
各选项分析
- A. 对甲基苯甲酸:甲基是给电子基团(+I效应),增强了羧酸根的负电荷集中,酸性比苯甲酸弱;
- B. 对氨基苯甲酸:氨基是强给电子基团(+C效应为主),显著增强羧酸根的负电荷集中,酸性比苯甲酸弱;
- C. 苯甲酸:无取代基,作为基准酸性;
- D. 对硝基苯甲酸:硝基是强吸电子基团(-I和-C效应),有效分散羧酸根的负电荷,稳定性大幅提高,酸性最强。