¿Por qué el ácido benzoico (pka = 4.20) es más ácido que el ácido cinámico (pka = 4.44)?

En el caso de la acidez de Brønsted-Lowry, tiene 5 factores contribuyentes principales que puede usar para explicar moléculas similares.

  • C harge (la acidez aumenta con el aumento de la carga positiva en el átomo)
  • Papel del A tom (electronegatividad y tamaño: a través de la tabla periódica, la acidez aumenta con la electronegatividad, pero a medida que aumenta la tabel periódica, la acidez aumenta con el tamaño del átomo)
  • R esonance
  • Efectos I nducto s dipolares
  • O rbitales

Fácil de recordar CARDIO (mnemónico acreditado a la Dra. Christine Pruis – Universidad Estatal de Arizona)

de Quora Respuesta del usuario a ¿Por qué el ácido benzoico es más fuerte que el ácido acético pero más débil que el ácido fórmico?

El ácido benzoico (pKa 4.2) y el ácido cinámico (trans: pKa 4.4) tienen un carbono sp2 hibridado junto al grupo carboxilo, por lo que el argumento orbital no conduce a una diferencia real.

Entonces, debemos verificar el efecto de la resonancia (que disminuye la acidez)

de la respuesta anterior;

Las posibles estructuras de resonancia del anión desprotonado recibirían una doble carga negativa que no es favorable. La estructura protonada también tiene estructuras de resonancia cargadas, pero no tiene doble negativo. Entonces puede concluir que el ácido carboxílico está más estabilizado por resonancia en comparación con su base correspondiente.

El ácido transcincinámico tiene una resonancia muy similar, pero tiene un sistema pi ligeramente más largo, por lo que esta estructura está ligeramente más estabilizada por la resonancia en comparación con el ácido benzoico, lo que explica por qué es ligeramente menos ácida.

para completarse, el cis tiene un pKa de 3.9.
Mi mejor opción es que el obstáculo estérico hará rotar al grupo carboxilo fuera del plano del sistema pi. Por lo tanto, menos resonancia, que, al menos en este caso, aumentará la acidez.

Solo como referencia, aquí está el ácido benzoico

y aquí está el ácido cinámico

La única diferencia entre los dos es el grupo de vinilo (doble enlace) junto al ácido carboxílico y el anillo de benceno.

Lógicamente, esto debe estar involucrado en por qué el ácido cinámico crea una base conjugada menos estable / más fuerte que el ácido benzoico (base conjugada más fuerte = ácido más débil)

La única explicación que tengo para esto es que el grupo de vinilo debe evitar que los electrones de la base conjugada se deslocalicen de manera efectiva (debido a la mayor distancia entre el ácido carboxílico y el anillo de benceno); por lo tanto, resulta en una base conjugada menos estable que la del ácido benzoico.

Roland Salazar

La respuesta de Kurt Van den Broeck es un excelente resumen de la situación, pero la respuesta completa es sutil y complicada. Sugiero que busques las constantes sigma y rho de Hammett y leas, marques, aprendas y digieres internamente. A continuación, puede comprender lo que está sucediendo.