3. Типи органічних основ за теорією Бренстеда. Фактори, які впливають на силу основ.

Согласно теории Бренстеда, любое соединение, способное присоединять протон, может выступать в роли основания; это могут быть как нейтральные молекулы, так и заряженные частицы.

В нейтральных молекулах для проявления основных свойств необходимо наличие атома с неподеленной парой электронов или наличие кратной связи. Основаниями могут быть анионы: алкоксид-ион RCT; алкилмер-каптид-ион RS", карбанион R3C (триалкил метанид-ион) и другие.

Различают два типа оснований Бренстеда: основания или ониевые (наличие атомов с неподеленной электронной парой) основания (наличие п-связи).

В основаниях центром основности, или центром прогонирования (местом присоединения протона), чаше всего выступают такие элементы, как азот, кислород, сера. В зависимости от центра основности ониевые основания делятся на три основные группы:

1. Аммониевые, к которым относятся первичные (RNН2), вторичные (R2NH) и третичные (Кз^) амины, азометины (RCH=NR), нитрилы (R-C=N) и азотсодержашие гетероциклы;

2. Оксониевые, к которым относятся спирты ( ROH), простые эфиры, (R—О—R), альдегиды (RCHO), кетоны (RCO) и функциональные производные кислот (сложные эфиры, хлоран гидриды, амиды);

3. Сульфониевые, к которым относятся тиоспирты (R—S—Н) и тиоэфиры (R—S—R).

Основность органических соединений в основном определяется устойчивостью образовавшегося катиона, которая обусловлена делокализацией положительного заряда.

На основность значительное влияние оказывает электроотрицательность и поляризуемость элементов, составляющих центр основности, электронодонорное или электроноакцепторнос влияние радикала, связанного с центром основности, и природа растворителя. Большая электроотрицательность атомов основного центра способствует более прочному удержанию им неподеленной электронной пары, что характеризует меньшую основность соединения, иначе говоря, чем больше электроотрицательность атома, тем меньше основность. Таким образом, аммониевые основания проявляют более сильные основные свойства по сравнению с оксониевыми. Увеличение же поляризуемости атома приводит к уменьшению основности сопряженного основания и увеличению кислотности сопряженной кислоты. Поэтому сульфониевые основания слабее оксонисовых.

Существенную роль в проявлении основных свойств играет растворитель. Сольватации способствует устойчивости образовавшегося катиона, а следовательно, приводит к повышению основности.

Центром основности л-оснований, к которым относятся алкены, алкалиены и арены, является л-связь. В процессе взаимодействия протона с соединениями, содержащими кратную связь, происходит частичное перекрывание свободной s-орбитали протона со связующей МО кратной связи, в результате чего образуется короткоживущая частица — r-комплекс.

4. Електронна теорія кислот і основ або теорія Льюїса.

Теория кислот и оснований Льюиса, в отличие от теории Бренстеда, является более общей. Согласно этой теории основанием считается любая частица (атом, молекула или анион), способная отдавать электронную пару для образования ковалентной связи, а кислотой — любая частица (атом, молекула, катион), способная принимать пару электронов с образованием ковалентной связи.

То есть, по Льюису, основание является донором, а кислота — акцептором пары электронов. Из приведенного определения видно, что основания Льюиса тождественны основаниям Бренстеда. Однако кислоты Льюиса охватывают более широкий круг соединений.

Кислотой Льюиса считается любая частица, имеющая вакантную орбиталь.

Согласно теории Льюиса, к кислотам относятся не только соединения, отщепляющие протон (протонные кислоты), но и другие вещества, имеющие вакантную орбиталь и способные принимать пару электронов (апротонные кислоты). Кислотами Льюиса, например, являются такие соединения, как BF4, AIC1,, FeCI3, SbCI,, ZnClr HgCI3 и др.

Кислотно-основный процесс по Льюису состоит в образовании ковалентной связи между основанием и кислотой за счет электронной пары основания и вакантной орбитали кислоты. Так. основания Льюиса, имеющие неподеленные пары электронов, образуют с кислотами Льюиса комплексы.