Basizität heterozyklischer aromatischer Amine

Die Basizität heterozyklischer Amine wird sowohl durch den Resonanz- als auch durch den Hybridisierungseffekt beeinflusst.

Um den Resonanzeffekt zu verstehen, betrachten Sie zwei aromatische heterozyklische Amine – Pyridin und Pyrrol. Die ungebundenen Elektronen des Pyridin-Stickstoffs befinden sich in einem sp 2-Hybridorbital. Da sie nicht zum aromatischen Sextett beitragen, stehen sie für die Protonierung zur Verfügung.

In Pyrrol liegen die nicht bindenden Elektronen in einem p-Orbital vor und sind Teil des aromatischen π Systems. Hier ist die Protonierung ungünstig, da die Aromatizität in der konjugierten Säure verloren geht.

Da das pK_a des protonierten Pyrrols geringer ist als pK_a des protonierten Pyridins, ist Pyridin basischer als Pyrrol.

Für den Hybridisierungseffekt ist die Hybridisierung des Aminstickstoffs zu berücksichtigen. Mit zunehmendem prozentualen Charakter werden die ungebundenen Elektronen fester gehalten und stehen weniger für die Protonierung zur Verfügung.

Mit weniger s Charakter des sp^{3-hybridisierten} Piperidinstickstoffs lässt er sich leicht mit einem höheren pK a-Wert der konjugierten Säure protonieren. Somit ist Piperidin basischer als Pyridin.