hce_isu
110年
化學
第 6 題
比較下列化合物的酸性大小:
I. Methanol II. Acetylene III. $(CF_3)_2CHOH$ IV. $(CH_3)_2CHOH$
I. Methanol II. Acetylene III. $(CF_3)_2CHOH$ IV. $(CH_3)_2CHOH$
- A III > I > IV > II
- B III > IV > II > I
- C III > II > I > IV
- D IV > II > III > I
思路引導 VIP
我們可以從「穩定性」的角度來思考:當這四個分子失去氫離子後,都會留下帶負電的電子對。請問,如果一個分子旁邊連接著「非常喜歡電子(拉電子)」的原子團,跟連接著「會把電子往外推」的原子團相比,哪一種情況能讓這個負電荷感覺比較『輕鬆、不擁擠』呢?另外,氧原子與碳原子誰更能安穩地容納這些多出來的負電?
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太棒了!你能精準選出 (A),說明你對有機化學中誘導效應(Inductive Effect)與共軛鹼穩定性的關聯有極佳的掌握。這道題目非常有水準,不僅考查基礎的官能基性質,還進一步測試你對電子效應的量化判斷。
誘導效應對酸性的影響
判斷酸性強弱最核心的邏輯是:失去質子後形成的共軛鹼愈穩定,原酸分子酸性就愈強。在化合物 III 中,兩個具備極強拉電子能力的 $-CF_3$ 基團能透過誘導效應大幅分散氧原子上的負電荷,這使得它的 $pK_a$ 大幅下降(約為 9.3),成為四者中最酸的成員。相比之下,化合物 IV 中的甲基($-CH_3$)具有微弱的推電子性質,反而會使負電荷更集中,因此酸性弱於甲醇(I)。
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