Кислотно-основной центр в одной молекуле

6 7 8 9 10 11 12

Примером такой молекулы может быть α – аминокислота

R – CH – C кислотный центр

NH₂ OH

основной центр

Это приводит к переносу Н+ с кислотного центра к основному с образованием диполярного иона

R – CH – COO¯

+NH₃

Общим для всех α – аминокислот является преобладание катионных форм в сильнокислых и анионных в сильнощелочных средах.

Наличие слабых кислотных и основных центров приводит к слабым взаимодействиям – водородным связям. Например: имидазол при небольшой молекулярной массе имеет высокую температуру кипения за счет на личия водородных связей.

N T кип. = 256^оС

H ……….. N

Как уже говорилось на практических занятиях

N гистидин -

СН₂ – СН – СООН участник кислотно-

N NН₂ основных каталитических

H реакций

Дж. Льюисом предложена более общая теория кислот и оснований, определяющаяся на строении электронных оболочек.

Кислотами по Льюису могут быть атом, молекула или катион, обладающие вакантной орбаталью, способное принимать пару электронов с оборазованием ковалетной связи.

Представителями кислот Льюиса служат галогениды элементов II и III групп периодической системы Д.И. Менделеева (BF₃, AlCl₃, FeBr₃, ZnCl₂ и др.), катионы металлов, протоны.

Основания Льюиса (атом, молекула или анион). К основаниям Льюиса относятся амины, спирты, простые эфиры, тиолы, тиоэфиры, содержащие π-связи соединения.

Например, приведенное ниже взаимодействие можно представить взаимодействие кислот и оснований Льюиса

Br- + AlBr₃ AlBr₄^-

основание Льюиса кислота Льюиса

Важным следствие теории Льюиса является то, что любое органическое вещество можно представить как кислотно-основной комплекс.

В соответствии с принципом жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО) Пирсона кислоты Льюиса делятся на жесткие и мягкие. Внутримолекулярные связи возникают значительно реже, чем межмолекулярные, но также имеют место в биоорганических соединениях.

СН₃ – С = СН – С – СН₃ СН₃ – С – СН₂ – С – СН₃

ОН …….. О О О

Ацетилацетон енольная форма (85%) кетоенольная форма (5%)

Понятие «жесткие» и «мягкие» нетождественные сильным и слабым кислотам и основаниям. Это независимые две характеристики. Суть ЖКМО состоит в том, что жесткие кислоты реагируют с жесткими основаниями и мягкие кислоты реагируют с мягкими основаниями.

Жесткие основания	Мягкие основания	Жесткие кислоты	Мягкие кислоты
Н₂О, НО¯ R – OН, RO¯ NH₃, NH₂¯ ROR RCOO¯ Cl¯, F¯	RSR RSН RS^- H¯, J¯ R₂C = CR₂	H⁺, Na⁺, K⁺ Mg²⁺, Ca²⁺, Mn²⁺ Al³, AlCl₃ RC⁺ = 0	Ag⁺, Cu⁺Hg²⁺ J⁺, Br⁺