Acidità del fenolo sostituito: influenze dei sostituenti
Il fenolo si caratterizza per una maggiore acidità rispetto agli alcoli alifatici, principalmente a causa dell’effetto induttivo del benzene, che è un gruppo elettronattrattore. Inoltre, la sua base coniugata, l’anione fenossido (C6H5O–), è stabilizzata per risonanza, consentendo la delocalizzazione della carica negativa all’interno dell’anello benzenico.
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Contrariamente agli alcoli alifatici, il fenolo è cento milioni di volte più forte come acido rispetto al cicloesanolo. Le strutture di risonanza dell’ione fenossido mostrano che la carica negativa è principalmente localizzata sull’ossigeno e nelle posizioni orto e para.
Influenza dei sostituenti
La presenza di eventuali sostituenti nella molecola, in particolare nelle posizioni orto e para, può influenzare significativamente l’acidità del fenolo. I gruppi elettrondonatori rendono il composto meno acido del fenolo in quanto la base coniugata è meno stabilizzata per risonanza rispetto al fenossido.
Pertanto, il p-metilfenolo (p-cresolo) è meno acido del fenolo a causa dell’effetto induttivo + I del gruppo metilico. Questa influenza è evidente considerando che il pKa del p-cresolo è di 10.2, mentre quello del fenolo è dell’ordine di 10.
Al contrario, i gruppi elettronattrattori rendono il composto più acido del fenolo in quanto consentono ulteriori delocalizzazioni della carica negativa. Ad esempio, il p-nitrofenolo è più acido del fenolo a causa dell’effetto induttivo – I del gruppo nitro. Analogamente, la presenza di alogeni, che sono gruppi elettronattrattori, influisce sull’acidità del fenolo, come nel caso del p-bromofenolo e del p-clorofenolo.
L’influenza del sostituente sull’acidità dipende anche dalla sua posizione rispetto al gruppo –OH. Ad esempio, il m-nitrofenolo è meno acido del p-nitrofenolo, con un valore di pKa dell’ordine di 8.4 rispetto al valore di 7.2 del p-nitrofenolo.
