Приведенные данные показывают, что реакционная способность оксикислот возрастает незначительно, по сравнению алифатическими карбоновыми. Вместе с тем, в целом, следует отметить некоторое увеличение энергетического барьера с увеличением углеродного скелета кислоты. По-видимому, увеличение разветвленности оксикислот при добавлении различных функциональных групп (СН3, ОН, СООН) может приводить к соответствующему увеличению стерических препятствий при подходе к реакционным центрам, что таким образом осложняет координирование четырехцентрового циклического комплекса.
4.4. Быстрый протонный обмен в ненасыщенных карбоновых кислотах
Соседство с карбоксильной группой в карбоновой кислоте двойных связей, фенильных колец или других разветвленных углеродных циклов специфически влияет не только на константу ионизации протонодонора, но весьма своеобразно и на его кинетическую кислотность. В связи с этим были рассмотрены быстрые реакции МПО в растворах ненасыщенных карбоновых кислот, кинетические параметры протонного обмена I с которыми представлены в таблице 9.
Таблица 9 – Кинетические параметры протонного обмена I с ненасыщенными карбоновыми кислотами. Растворитель –толуол
№ | Кислота |
kобм (293К),
л/моль·с
|
koобм,
л/моль·с
|
Eакт,
кДж/моль
|
pKa
|
1
|
Акриловая
|
(8,85±0,40)∙107
|
5,00∙109
|
9,8±1,0
|
4,26
|
2
|
Метакриловая
|
(9,57±0,42)∙107
|
3,04∙109
|
8,4±1,0
|
–
|
5
|
Кротоновая
|
цис-
|
(8,41±0,07)∙107
|
1,43∙109
|
6,9±0,3
|
4,38
|
транс-
|
(7,70±0,20)∙107
|
5,20∙109
|
10,3±0,8
|
4,69
|
3
|
Олеиновая
|
(6,84±0,23)∙107
|
3,69∙1010
|
15,3±0,8
|
4,44
| 4 | Коричная (транс-) |
(2,51±0,10)∙108
|
2,73∙109
|
5,8±0,4
|
–
|
5
|
Стеариновая
|
(5,88±0,34)∙107
|
5,31∙109
|
11,0±0,7
|
–
|
В целом, из приведенных экспериментальных данных для ненасыщенных кислот видно, что константы скорости реакции межмолекулярного протонного обмена сопоставимы с аналогичными величинами для жирных кислот, полученными в среде толуола (см. таблицу 6).
4.5. Протолитические свойства ароматических кислот
Межмолекулярный протонный обмен радикала I исследован нами с некоторыми производными ароматических карбоновых кислот в растворе толуола.
Кинетические параметры реакции межмолекулярного протонного обмена с исследуемыми OН-кислотами представлены в таблице 10.
Обращает на себя внимание тот факт, что ароматические карбоновые кислоты, в целом, обладают большей кинетической кислотностью, чем жирные или ненасыщенные, как видно из сопоставления данных таблиц 6, 9 и 10. Причиной этому является такой же эффект как и в вышеотмеченной коричной кислоте, а именно – стабилизация кислотного остатка в ЦКВС за счет электронного сопряжения π-систем карбоксилатного аниона и ненасыщенных заместителей.
Также нами были исследовано методом ЭПР влияние сольватационных свойств среды на межмолекулярный протонный обмен c ароматическими кислотами. Полученные данные в среде диоксана показывают, что при замене растворителя отмечается существенное снижение протолитической способности в среде, со специфической сольватацией. Образование Н-связей как с исходными продуктами реакции, так и с ЦКВС, приводит к значительному падению скорости реакции – более чем на порядок, увеличению энергетических параметров.
Таблица 10 – Кинетические параметры протонного обмена I с ароматическими кислотами. Растворитель – толуол
№
|
Кислота
|
kобм (293К),
л/моль·с
|
koобм,
л/моль·с
|
Eакт,
кДж/моль
|
рКа
|
1
|
о-Хлорбензойная
|
(2,14±0,08)108
|
1,98 109
|
5,4±0,4
|
2,94
|
2
|
Бензойная
|
(1,65±0,04) 108
|
1,77 109
|
5,8±0,2
|
4,17
|
3
|
Салициловая
|
(1,13±0,14) 107
|
1,76 1010
|
17,9±0,7
|
3,00
|
4
|
Ацетилсалициловая
|
(3,13±0,13) 107
|
1,31 109
|
9,1±0,4
|
|
5
|
м-Нитробензойная
|
(2,76±0,13) 108
|
2,23 109
|
5,1±0,3
|
|
6
| |
Достарыңызбен бөлісу: |