化学自习室移动版

一、诱导效应和共效应

诱导效应：一般存在于σ键中，通过原子间电负性的差异而导致键的极性改变，从而使整个分子电子云发生移动。诱导效应属于短距离效应，一般传递3个碳原子后基本消失，其极化变化方向单一。

烷基的诱导作用强弱规律是：碳链越长，给电子的诱导作用越强。

共轭效应：一般存在于共轭体系中，通过Π电子的运动，沿着共轭链传递，强度一般不因共轭链的长度而受影响。共轭效应属于长距离电子效应，极性交替出现。

二、－COOH表现酸性的原因

碳酸和甲酸、乙酸、苯甲酸等为什么会具有酸性？

第四版《基础有机化学》上册北京大学邢其毅编P.525

羧酸都具有酸性，因为：

①氧的电负性大于氢，氢氧键的电子云偏向于氧；

②氢离去后形成的羧酸根负离子因为离域使电荷分散，反而更加稳定。

注：

①多数的羧酸是弱酸，一元饱和脂肪族羧酸pK_a值一般在3~5；

②羧酸根负离子越稳定，也就越容易生成，酸性就越强；

③除了电子效应外，也要考虑空间效应及氢键的影响。

碳酸H₂CO₃可看作：HO－COOH (pK_a1=6.38，pK_a2=10.33)

甲酸：HCOOH(pK_a=3.75)

乙酸：CH₃COOH(pK_a=4.74)

苯甲酸：C₆H₅COOH(pK_a=4.20)

(羧酸pK_a数据取自《基础有机化学》第四版邢其毅著)

三、酸性的强弱

在几种酸中：

1、碳酸(HO－COOH)：－OH是给电子基，表现为给电子的诱导效应，使HO－C－O－H中的O－H键的极性减弱，导致－COOH的酸性减弱(碳酸的酸性弱于羧酸)；

2、几种羧酸同系物中：H原子和CH₃－、CH₃CH₂－等烷基均表现为给电子的诱导效应，且作用依次增强，同样使－COOH中的O－H键的极性减弱，而使羧酸的酸性依次减弱。

3、苯甲酸的结构中含有苯基()。

作为烃基之一，苯基同样表现给电子诱导效应，而应该使－COOH的酸性增强；

同时，苯基的大Π键与相连的－COOH中的C(sp²杂化)原子之间产生了Π－Π吸电子共轭效应，使O－H键的极性减弱，而使苯甲酸的极性减弱。

综合诱导效应和共轭效应的共同结果，诱导效应大于共轭效应，最终结果是，导致苯甲酸酸性减弱，弱于甲酸。

总的来说，氢只有给电子的诱导效应，苯环有给电子的诱导效应和吸电子的共轭效应，表现为诱导效应略强于共轭效应，甲基有更强的给电子的诱导效应。因此，苯甲酸和乙酸的酸性都要比甲酸弱；而羟基的给电子能力更强于烃基(此处强于烷基)，酸性更弱。

故在考虑诱导效应和共扼效应的综合效应上，应是：

酸性：甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞碳酸。