1-알킨의 산성도

알칸 및 알켄과 비교하여 1- 알카인 또는 말단 알카인은 p, K_a 값이 낮습니다.

pK_a가 낮을수록 산이 강해진다는 것을 기억하십시오. 따라서 말단 알킨은 다른 탄화수소보다 더 산성입니다.

에탄, 에틸렌, 아세틸렌 중 아세틸렌은 에탄보다 10²⁶ 더 산성이고 10¹⁹ 에틸렌보다 강합니다.

말단 알카인이 알칸 또는 알켄보다 더 산성인 이유는 무엇입니까? 대답은 해당 탄화수소의 탈 양성자 화에 의해 형성된 카르바늄의 상대적 안정성에 있습니다.

이 안정성은 음전하를 띤 탄소에 대한 혼성화된 오비탈의 특성에 따라 달라집니다. 에탄에서는 고독한 쌍이 sp³ 오비탈에 상주하는 반면, 에틸렌에서는 sp² 오비탈을 차지하고 아세틸렌에서는 sp 오비탈을 차지합니다.

sp³ 오비탈은 25%의 "s" 특성을 가지고 있으며, sp² 오비탈은 33%, sp 오비탈은 50%입니다.

s 오비탈은 p 오비탈보다 양전하를 띤 핵에 더 가깝기 때문에 더 높은 "s" 특성을 가진 하이브리드 오비탈의 전자는 더 강한 정전기 인력을 경험하게 됩니다.

그러므로, 아세틸라이드 음이온은 가장 안정하고 적절한 염기가 있는 상태에서 쉽게 형성될 것입니다.

적합한 베이스를 어떻게 선택합니까?

염기가 산을 탈양성자화하려면 염기의 공액산의 pK_a가 산의 pK_a보다 10 단위 이상 커야 합니다.

말단 알카인은 p, K_{, a}가 25입니다. 여기서, 선택된 염기는 그 공액 산이 35 이상의 p, K_{, a}를 갖도록 하는 것입니다.

나트륨 아미드를 염기로 하여 말단 알카인은 아세틸라이드 나트륨과 암모니아를 접합산으로 형성합니다. 암모니아의 pK_a가 35보다 크기 때문에, 평형은 아세틸라이드 나트륨의 형성을 선호하여 나트륨 아미드를 탈 양성자 반응에 적합한 염기로 만듭니다.

대조적으로, 수산화 나트륨은 물을 켤레 산으로 형성합니다. 물의 pK_a가 35보다 작기 때문에 평형은 반응물을 선호합니다. 따라서 말단 알카인은 수산화나트륨을 사용하여 탈양성자화할 수 없습니다.