알코올과 페놀의 산성도와 염기도

알코올과 페놀이 중성 형태는 본질적으로 양쪽 성이지만, 해당 음이온은 약한 염기를 형성합니다.

알코올의 산소 원자는 인접한 두 결합을 모두 분극화합니다. O-H 결합의 분극은 알코올을 약산으로 만드는 반면, 산소에 대한 고독한 쌍은 알코올을 염기성 및 친핵성으로 만듭니다.

지방족 알코올의 공액 염기는 알콕사이드 이온이고 페놀의 염기는 페녹사이드 또는 페놀레이트 이온입니다. 음전하는 질소나 탄소보다 산소 원자에서 더 안정적이지만 할로겐 원자에서 가장 안정적입니다.

켤레 염기 안정성은 산도의 척도라는 점을 기억하십시오. 따라서 알코올은 말단 알킨, 아민 및 알칸보다 산성이 높지만 할로겐화수소보다 산성이 낮습니다.

메탄올 또는 에탄올과 같은 일반적인 알코올은 거의 물만큼 산성이고 염기성입니다. 그러나 페놀은 알코올보다 산성이 높지만 카르복실산보다 산성이 낮습니다. 알콕사이드 이온과 달리, 페녹사이드의 산소 원자에 대한 음전하는 방향족 고리를 통한 공명과 분극에 의해 안정화됩니다.

따라서 페놀은 수산화물과 같은 상대적으로 약한 염기에 의해 탈양성자화될 수 있습니다. 그러나 알코올은 수소 진화를 동반한 나트륨 금속 또는 칼륨 금속 또는 수소화나트륨과 같은 더 강한 염기에 의해서만 탈양성자화될 수 있습니다.

알코올의 산도는 유도 효과와 그 치환물의 위치에 의해 더 많은 영향을 받으며, 여기에서 불소와 함께 볼 수 있습니다. 트리플루오로-와 트리클로로에탄올은 에탄올보다 더 강한 산인데, 그 이유는 그들의 공액 염기가 인접한 할로겐 원자의 전자 인출 효과에 의해 안정화되기 때문입니다.

페놀에서 전자를 회수하는 니트로 및 클로로 치환체는 산도를 향상시키는 반면 메톡시와 알킬 치환체는 산도를 미미하게 변화시킵니다. 나프톨은 치환되지 않은 페놀보다 약간 더 산성입니다.

알코올의 상대적인 기상 산도는 α-알킬 치환체의 분극 효과로 인해 메틸에서 3차로 증가합니다.

이러한 경향은 용매 효과로 인해 용액 단계에서 역전되며, 이는 분지형 tert-부탄올 분자를 방해받지 않는 에탄올보다 덜 산성으로 만듭니다.