Scala acidità composti organici

Buongiorno, vorrei un aiuto con questa tipologia di esercizi poichè mi crea parecchie difficoltà. Vi espongo il mio ragionamento: il composto più acido credo che sia l'acido solfonico (F), dopodichè dovrebbe esserci prima l'acido carbossilico (D) e poi l'acido carbossilico sostituito col metile (G). A questo punto la mia attenzione si concentra sull'ammina protonata col sostituente CF3 (E) e sul fenolo (A). Come faccio a capire quale tra questi due composti è l'acido più forte? So che il pKa delle ammine protonate è di circa 10-11, in questo caso la presenza del CF3 dovrebbe rendere ancor più acido il composto E, ma so anche che il fenolo ha un pKa di circa 10, ed in questo caso vi è anche un sostituente col carbonile che dovrebbe creare un effetto elettron attrattore e stabilizzare la base. Quindi non mi è chiaro come scegliere il più acido tra questi due composti. Specifico che ho iniziato da pochissimo a studiare la chimica organica, quindi mi scuso se ho commesso qualche grave errore sia nel riconoscere i composti che nel ragionarci su. Grazie!

Il composto A ha una pKa di 9.19, valore abbastanza in linea con un chetone aromatico sostituito in meta con un gruppo idrossi. Può essere visto come un fenolo.

Il composto B ha una pKa di 11.22. Alla fine è un'ammina terziaria ciclica protonata.

Il composto C ha una pKa di 10.58±0.46 (predetta), è un estere etilico con un gruppo osso in posizione 3.

Il composto D è un acido carbossilico saturo, in particolare l'acido pentanoico o valerico, ha un pKa di 4.82.

Il composto E dovrebbe avere una pKa di 7.86±0.10, poiché la pirrolidina ha una pKa di 11.27.

Il composto F, è un acido solfonico, con una pKa di circa 1.92 (valore che possiede l'acido butansolfonico).

Il composto G, è analogo al composto D, solo che possiede un metile in più, che fa aumentare leggermente la pKa. Sicuramente viene dopo il composto D.

Il composto H, è analogo al composto C, solo che il gruppo osso è in 4 e non in 3, quindi non contribuisce alla delocalizzazione della carica. Per questo è meno acido del composto C. Questo è l'etile estere dell'acido levulinico. Ha una pKa di 17.54.

Sono tutti valori in acqua.

Grazie per la risposta. Ma non potendo ricordare così precisamente i valori di pKa di ciascun composto, come potrei orientarmi (ragionando sui vari effetti induttivi e di risonanza) nel definire se ad esempio il composto A è più o meno acido del composto E? Devo capire se la stabilizzazione sull'anello aromatico del composto A rende tale composto più acido rispetto all'ammina protonata (per di più col sostituente CF3)? Grazie.

Li ho messi solo per aiutarti nel ragionamento

Sicuramente per i composti alifatici il ragionamento è dettato dall'appartenenza ad un gruppo funzionale o ad un altro in virtù della presenza o meno di un carbonile, di un gruppo ammino o idrossido, di un alogeno o altro eteroatomo.

Per i composti aromatici giustamente si parla di effetti induttivo e mesomerico oltre alla risonanza.

L'acidità aumenta con l'aumentare della carica positiva su un atomo.

L'acidità aumenta con l'elettronegatività lungo i periodi, ma scendendo lungo un gruppo aumenta con l'aumento della dimensione dell'atomo. I composti con lo zolfo, analoghi a quelli con l'ossigeno, sono decisamente più acidi. Basti pensare che H₂S è 10⁷ volte più acido di H₂O.

La risonanza aumenterà la stabilità della base coniugata (aumentando quindi l'acidità) perché la carica negativa può essere delocalizzata.

I sostituenti elettron-attrattori possono aumentare l'acidità di un atomo vicino, la quale aumenta con l'elettronegatività e diminuisce con l'aumentare della distanza dall'atomo.

Maggiore il carattere s di un legame nei confronti dell'idrogeno, maggiore sarà l'acidità.

Va comunque precisato che per le strutture A, C, D, G e H bisognerebbe specificare quale sito acido si considera in modo da fare una correlazione più chiara con le altre strutture...essendoci più idrogeni acidi in queste strutture.

Si in effetti è vero, l'esercizio non lo specifica. Io ho considerato nel composta A l'idrogeno legato all'ossigeno, nel composto C un H del CH2 tra i due carbonili (lo stesso che ho consoderato nel composto H), nel composto G l'idrogeno del gruppo carbossilico.

Corretto...

in presenza di un acido carbossilico, il protone di questo è decisamente più acido (e di svariati ordini di grandezza) rispetto ai protoni in alfa ai gruppi carbonilici...pertanto il problema, a livello pratico, non si pone.