정량화 염기의 아민,를 사용하여”pKa 의 어원이 산”,니다.k.니다.”pKaH”

당신은 어떻게 측정하는 염기의 아민? 적절한 사례:더 강한 염기는 무엇입니까:피리딘 또는 피 페리 딘?

경우에 당신이 말한 피페리딘,축하합니다–그것은 참으로 강한 기초입니다.

하지만 왜? 그리고 얼마나 강합니까? 어떻게 하나 이러한 질문에 대답 하려고 대 한 이동 합니까? 후에,우리는 쉽게 비교할 수 있습의 힘산을 검사하여 그들의 pKa 습니다. 지 않아야 우리가 할 수 있는 동일한 기초?

예,어떤면에서. 여기에 두 가지 주요 포인트를 위한 오늘:

• 가장 좋은 방법을 정량화하는 염기의 아민을 검사하는 것입니다 pKa 의 어원이산입니다.
• 공액 산의 pKa 가 높을수록 염기가 강해진다.

이 글에서는 우리의 몇 가지 구체적인 예는 다음과를 사용하는 방법 pKa 값을 비교하 염기의 아민.

후속 포스트에서,우리는 아민의 염기성의 기초가되는 몇 가지 주요 경향을 탐구 할 것이다.

테이블의 내용.

1. 빠른 검토 산,염기,Conjugate 산 와 결합되지
2. 사용 pKa 을 측정하는 산성
3. 사용 pKa 을 정량화하는 염기의 아민
4. 는”pKa 의 어원이산”축약할 수 있습으로”pKaH”
5. 사용 pKaH 을 결정하는 상대 Basicities 의 아민
6. 일부의 말씀에 주의 pKa 값을 아민
7. 어떤 중요한 요소 적용 염기의 아민?
8. 노트

1. 빠른 검토: 산,염기,공액 산 및 공액 염기

먼저 몇 가지 염기성을 신속하게 검토합시다.

모든 산-염기 반응에 4 개의 액터가 있습니다.

• 염기는 고독한 쌍을 H+(“양성자”또는”수소 핵”이라고도 함)에 기증하는 종입니다. 그것은 새로운 결합하여 H 형태(예:피리딘,아래)
• 공액산은 종는 결과는 기본 형태를 결합하여 H(예:”pyridinium”는 새로운 N–H 채권)
• 산은 종을 잃 H+. 그것은 H 에 대한 결합이 끊어지는 곳입니다(예: H–Cl)
• 는 결합되는 베이스는 종 후에 남아 있는 산부 H+기준(예:Cl-)

여기에 피리딘 피페리딘과에서 작업입니다. 형성되고 끊어지는 채권을 따라 가면 각 배우를 식별 할 수 있습니다.

2. 사용 pKa 을 측정하는 산

모든 산-염기 반응으로 작성할 수 있는 간에 균형방향 및 역방향 반응입니다. 우리는 산도 상수 인 Ka 가 h+와 공액 염기를주기 위해 종들이 얼마나 쉽게 해리되는지를 측정 한 것으로 보았습니다.

편의를 위해,우리가 사용하여 부정적인 로그의 카라는 pKa 와 유사하게 익숙한 pH 규모이지만 넘어갈 수 있습니다 14 지 않기 때문에 엄격하게 제한된 수성 용매입니다. pKa 값은 매우 강한 산(예:하이드로 요오드 산,H–I)의 경우 -10 정도에서 특정 탄화수소(예:에탄)의 경우 50 이상까지 다양합니다.

기본성을 측정하기 위해 이러한 개념을 어떻게 적용 할 수 있습니까? 수 없습니다 우리 스위치를 사 용어의 Kb 는 균형을 위해 어떻게 쉽게 종합 H+,정의 pKb 으로 부정적인 로그,고 비교하는 기초하여 보고에서 자신의 pKb 가치입니까?

예…. 우리는 할 수 있었다. 나는 추측한다. 우리가해야만한다면. 그러나 일반적으로이 주제에 대한 유기 화학자의 의견은”Screw pKb”입니다.

결국,pka 값은 수천 개의 유기 분자에 대해 측정되었습니다. 사람이 정말 너무 pkb 값의 거대한 세트를 기억해야 할 하시겠습니까? 지옥 안돼!

대신 pka 값을 염기도의 간접 측정으로 쉽게 사용할 수 있습니다. 여기 방법입니다.

3. 사용 pKa 값을 정량화하는 염기의 아민

리콜 이러한 두 가지 불사선 산문의 가치,낭독하는 자신을 매일 밤:

• 강한 산,약한 결합체 기초입니다.
• 산이 약할수록 공액 염기가 강해진다.

피리딘(“피리디늄”)의 공액 산에 대한 pKa 가 측정되었다. 약 5.2 입니다.

우리는 또한 피 페리 딘의 공액 산에 대한 pKa 에 대한 값을 갖는다. 그것은 약 11 입니다.

에서 이러한 pKa 값을,우리가 말할 수 있는 복합적인산 피리딘의보다 강한 결합체산 피페리딘의 약 6pKa 단위입니다. 각 pKa 단위는 10 의 계수를 나타 내기 때문에 약 1 백만의 계수입니다.

“산이 강할수록 공액 염기가 약하다”때문에 피리딘은 1 백만의 인자로 피 페리 딘보다 약한 염기이다.

4 입니다. “공액산의 pKa”는”pKaH”

로 축약할 수 있으며,”공액산의 pKa”는 정기적으로 사용하는 입안에 조금 있습니다. 자연적으로 게으르다,우리는 일반적인 사용법을 위해 이것을 조금 응축시키고 싶습니다.

염기의 공액 산(“B”)이”BH”이기 때문에,우리는”염기의 공액 산의 pKa”를 그 pKaH 로 약칭 할 수있다.

이것은 피리딘의 pKaH 가 5.2 이고 피 페리 딘의 pKaH 가 11 이라고 말할 수 있습니다.그런 다음 그것을 비교할 다른 기반을 찾기 위해 문헌을 파헤 칠 수 있습니다.

예를 들어 암모니아(NH3)는 정확히 얼마나 기본입니까? 암모니아의 공액 산,NH4(+)는 9.2 이다. 동등하게도,우리는 암모니아의 pKaH 가 9.2 라고 말할 수 있습니다. 이것은 염기도면에서 피리딘과 피 페리 딘 사이에 넣습니다.

참고하는 것이 매우 중요한 혼동하지 않 pKaH 와 pKa. 암모니아의 pKaH 는 9.2 이며,이는 공액 산 NH4(+)의 산도를 측정합니다.

암모니아 자체의 pKa 는 38 이며,nh3 의 해리에 대한 평형 상수를 측정하여 공액 염기,NH2(-)및 H+를 제공합니다.

즉,38 은 아미드 이온 NH2(–)의 pKaH 이며,이는 말단 알킨을 탈 프로토 네이트(pKa=25)하는 데 사용 된 강 염기(NaNH2)로서 이전에 접했을 수 있습니다. PKaH 를 사용하여 NH2(–)가 약(38–9)=NH3 보다 더 기본적인 크기의 29 주문이라고 결정할 수 있습니다!

5. 사용 pKaH 을 결정하는 상대 Basicities 의 아민

를 사용하여 pKaH 을 결정하는 상대적 강점의 기초은 매우 유용한다.

다음은 질소 함유 분자의 대표적인 예입니다. 아래는 그들의 공액 산의 pKa 입니다.

여기서 가장 강한 기지는 무엇입니까? 가장 약한 것은 무엇입니까?

가장 낮은 pKaH 값 여기에 -10 에 대한 니트릴(왼쪽 아래). 이것은 니트릴이이 모든 분자 중에서 가장 염기성 인 것을 의미합니다.

여기서 가장 높은 pKaH 값은 트리 에틸 아민의 경우 10.8 입니다. 즉,트리 에틸 아민이 나열된 모든 것 중에서 가장 강한 염기가됩니다.

아민에 대한 pKa 값에주의해야 할 몇 가지 단어

특히이 주제에 대한 다른 온라인 소스를 읽을 때 조심해야 할 두 가지.

첫째,때때로 아민에 대한 pKaH 값은 설명없이 pKa 값으로보고됩니다. 제일 pKa 테이블은 이것을하지 않을 것이다,그러나 당신이 다만 밖으로 시작할 때 왕겨에서 밀을 분류하는 것은 단단하다.

아민에 대해 변칙적으로 낮은 pKa 값을 보게되면 공액 산의 pKaH 를 언급 할 가능성이 높습니다.

예를 들어,다음은 메틸 아민(CH3NH2)의 pKa 가 10.63 으로 나열된 pKa 테이블입니다.

그건 낮다. 바라건대,이 시점까지,아민의 pKa 에 대한 10 의 그러한 값은 특히 밀접하게 관련된 NH3 의 pKa 가 38 이기 때문에 당신을 이상하게 공격해야합니다.

10.63 의 값은 실제로 메틸 아민 자체가 아니라 메틸 아민의 공액 산의 pKa 를 나타냅니다. 그것은 pKaH 값입니다.

유사하게,동일한 표는 9.8 의 pKa 를 갖는 것으로 트리메틸 아민을 열거한다. 다시 말하지만,이것은 실제로 그것의 pKaH 입니다. 를 찾을 수가 없어요 실제 pKa 값 trimethylamine,지만 그것은>40 기 때문에,결합의 기반을 trimethylamine 은 carbanion(CH3)2N–CH2(–)).

두 번째로 덜 일반적인 혼란의 근원은 때때로 아민의 pKaH 가 NH3 의 pKb 를 9.2 로보고하는이 표에서와 같이 pkb 로보고된다는 것입니다. 이것은 부정확합니다.

다시 pKb 값지 않는 정말 많은 학부 유기화학,지만 말로는 그들은 때로는 모습에 DAT/험.

7. 아민의 염기성을 지배하는 핵심 요소는 무엇입니까?

이제는 우리가 배운 적어도 어떻게 정량화하고 해석하 pKa 값의 아민과 그들의 공액산을 시작할 수 있습을 묻는 주요 질문:왜? 아민의 염기성을 지배하는 핵심 요소는 무엇입니까? 중요한 추세는 무엇입니까?

예를 들어,피리딘이 피 페리 딘보다 약한 염기 인 이유는 무엇입니까? 왜 니트릴은 더 약한 염기입니까? 왜 전자 철수 그룹은 아민을 약한 염기로 만드는 경향이 있습니까?

좋은 소식은 이미 이해하는 요인을 지배하는 산도,당신은 단순히 적용해야 정확히 동일한 원칙–지만 역!

다음 포스트에서 다루겠습니다. 아민의 염기성에 영향을 미치는 다섯 가지 요인

노트

각주 1. 비 염기(고독한 쌍이 부족한 NH4 와 같은)와 고독한 쌍을 수용 할 수없는 Cl(-)과 같은 비 산인 많은 염기가 있습니다. 따라서”산이 강할수록 염기가 약해진다”고 말하는 것은 잘못된 것입니다.

각주 2. 즉 물 을 용매로 사용하여 얻은 측정 값입니다. 디메틸 술폭 시드(DMSO)가 용매로 사용될 때 얻어지는 또 다른 값인 3.4 를 볼 수 있습니다. Bordwell pKa 테이블(DMSO)

참조