パラ,メタ-ニトロフェノールの酸性度の比較 薬剤師国家試験82回問14ab

第82回薬剤師国家試験 問14ab
酸に関する次の記述の正誤を判定してみよう。

 

a. p-nitrophenolはphenolよりも強い酸である。

 

b. p-nitrophenolはm-nitrophenolよりも強い酸である。

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第82回薬剤師国家試験 問14ab 解答解説

 

◆ aについて
a.〇  p-nitrophenolはphenolよりも強い酸である。

 

化合物の酸性度について、その共役塩基の負電荷の安定性が高く塩基性が弱いものほど酸性度が強い。
フェノールの共役塩基とは、Ph−OHからH+が解離してPh−O:‐になった陰イオンのことである。

 

官能基の電子効果がフェノールの酸性度に与える影響について述べる。

 

・ フェノールの共役塩基(Ph−O:‐)は置換基によって電子が強く求引されるほど負電荷の安定性は高く塩基性が弱い。
よって、フェノール(Ph−OH)は置換基によって電子が強く求引されているほど酸性度が強い。

 

パラ,メタ-ニトロフェノールの酸性度の比較 薬剤師国家試験82回問14ab

 

 

 

・ フェノールの共役塩基(Ph−O:‐)は置換基によって電子が強く供与されるほど負電荷の安定性は低く塩基性が強い。
よって、フェノール(Ph−OH)は置換基によって電子が強く供与されているほど酸性度が弱い。

 

パラ,メタ-ニトロフェノールの酸性度の比較 薬剤師国家試験82回問14ab

 

 

ニトロ基(NO2)がsp炭素またはsp2炭素に対して与える電子効果について述べる。

 

ニトロ基やシアノ基(CN)等のO,N,Sの不飽和結合を含む置換基はsp炭素またはsp2炭素に対して電子求引性誘起効果(−I)と電子求引性共鳴効果(−R)の両面から電子求引性の電子効果を与える。
ニトロ基(−NO2)が結合するフェノールの共役塩基(Ph−O:‐)は、ニトロ基の電子求引性の電子効果により負電荷が分散されて安定性が高くなる。ニトロ基が結合することでフェノールの共役塩基の安定性が高まるので、ニトロフェノールの酸性度はただのフェノールより強いと考えられる。

 

パラ,メタ-ニトロフェノールの酸性度の比較 薬剤師国家試験82回問14ab

 

 

◆ bについて
b. 〇 p-nitrophenolはm-nitrophenolよりも強い酸である。

 

ニトロ基やシアノ基(CN)等のO,N,Sの不飽和結合を含む置換基の電子求引効果は、オルト・パラ位で相対的に強く、メタ位で相対的に弱い。その理由として、メタ位には共鳴効果が働きにくいことが挙げられる。
よって、p-ニトロフェノールの共役塩基はm-ニトロフェノールの共役塩基よりもアニオン(−O:-)が受ける電子求引効果が強く、負電荷の安定性がより高く、塩基性は弱い。共役塩基の塩基性が弱いほど、元の酸となる化合物の酸性度は強い。したがって、p-ニトロフェノールはm-ニトロフェノールよりも酸性度が強い。

 

パラ,メタ-ニトロフェノールの酸性度の比較 薬剤師国家試験82回問14ab

 

★参考外部サイトリンク
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