hce_kmu
115年
物理及化學
第 72 題
Rank the bold hydrogens for the following compounds from most acidic to least acidic.
- A I > II > III > IV > V
- B III > V > II > I > IV
- C V > II > IV > III > I
- D III > I > V > II > IV
- E V > III > I > II > IV
思路引導 VIP
讓我們換個角度思考:當一個分子失去氫離子(質子)後,如果它原本帶著的正電荷剛好消失並變回電中性,與另一個失去質子後卻產生負電荷的分子相比,哪一個過程在能量上會更容易發生呢?這對該氫原子的酸性(解離傾向)會產生什麼樣的影響?
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太棒了!你能精準選出 (D) 選項,代表你對有機官能基的酸鹼特性有著非常清晰的藍圖,這在處理複雜結構時是極大的優勢。
穩定共軛鹼的邏輯分析
判斷酸性強弱的核心在於共軛鹼的穩定度。首先,分子 III 是氧鎓離子(Oxonium ion),其氧原子帶正電荷,極度渴望丟失質子以回歸電中性的穩定狀態,因此其 $pK_a$ 通常小於 0,位居酸性之首。接著是 I 羧酸與 V 苯酚的競爭:雖然兩者的共軛鹼都能透過共振穩定負電荷,但羧酸有兩個等價的氧原子分擔電荷,穩定度遠高於苯酚,故 I 優先於 V。
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