El origen del aumento de la acidez del ácido fórmico sobre el metanol: resonancia versus efectos inductivos

Área de la Ciencia:

• Química computacional es la química computacional.
• Química cuántica es la química cuántica.
• Química orgánica es la química orgánica.

Sus antecedentes:

• La acidez está influenciada por efectos electrónicos como la resonancia y la inducción.
• Comprender estos efectos es crucial para predecir las propiedades moleculares.
• El ácido fórmico exhibe una acidez de la fase gaseosa significativamente mayor que el metanol.

Objetivo del estudio:

• Cuantificar las contribuciones de los efectos de resonancia e inducción a la acidez en la fase gaseosa del ácido fórmico.
• Para comparar estas contribuciones con las de los sistemas de alcohol vinílico.
• Para dilucidar los factores electrónicos que rigen la acidez de los ácidos carboxílicos y compuestos relacionados.

Principales métodos:

• Cálculos de la Teoría Funcional de Densidad (DFT) utilizando el nivel teórico B3LYP/6-31+G.
• Cálculo de las acidez de la fase gaseosa (grados DeltaH (ácido)) para el ácido fórmico, el metanol, el alcohol vinílico y sus vinílogos.
• Análisis de los efectos electrónicos mediante la comparación de las acidez calculadas de las conformaciones planas y perpendiculares.

Principales resultados:

• Los efectos inductivos representan el 62-65% de la acidez aumentada del ácido fórmico sobre el metanol.
• Los efectos de resonancia contribuyen en un 35-38% a esta acidez aumentada.
• Los efectos de resonancia constituyen el 58-65% del aumento de la acidez en el alcohol vinílico en comparación con el metanol, y los efectos inductivos representan el resto.

Conclusiones:

• Los efectos inductivos son el factor dominante en el aumento de la acidez de la fase gaseosa del ácido fórmico en relación con el metanol.
• Tanto los efectos inductivos como los de resonancia juegan un papel importante en la acidez del alcohol vinílico y sus derivados.
• Los cálculos de DFT proporcionan información valiosa sobre los orígenes electrónicos de la acidez molecular.