Стереоизомеры. Кислотные и основные свойства.

[Ferom]

Уважаемые химики, возможна ли такая ситуация, чтобы различные изомеры одного и того же вещества, могли проявлять в одном случае кислотные свойства (один изомер), а в другом основные (другой изомер). Если знаете о таких, откройте глаза несведущим, и хорошо бы с объяснением механизма.

[Phobos]

Ну, пока голова работает в таком направлении:
Арoматическое кольцо с карбоксикислотой и аминогруппой. Плюс к этому еще какой-нибудь донорный заместитель, типа OMe. Когда аминогруппа и карбоксил в положениях мета, они друг на друга не влияют. У 3-аминобензойной к-ты pKa = 3. Если теперь метокси добавить в положение орто к амину, пара кислоте (с получением 3-амино-4-метоксибензойной к-ты), основность амина увеличится, кислотность кислоты уменьшится - не знаю насколько, но сильно. А если этот метокси сунуть в положение 5, то он по идее ни на что влиять не будет, кроме общей плотности кольца, т.е. у такой кислоты pKa будет около 3.5, наверное.
Может, можно так с двумя метоксигруппами поиграть, или фенольными...

[Ferom]

Чёт я недопонимаю, а разве смена положения метоксигруппы в фенольном кольце это тоже изомеризация?

[ИСН]

RCH₂COOH и RCOOCH₃, будучи формально изомерами друг друга, по кислотным свойствам различаются довольно резко.
Можно придумать такое же с основными. Можно совместить.
Или Вы какие изомеры имели в виду?

[Ferom]

1) Молекула своей формулы не меняет, меняется только относительное расположение атомов этой молекулы в пространстве.
2) Уменьшение или увеличение кислотности (основности) это понятно, всё связано с относительным увеличением или уменьшением числа протонов или гидрокси-ионов. Но! Возможна ли ситуация когда один изомер - донор протонов, превращается в другой изомер - донор гирокси-ионов?
П.С. Фобос правильно понял мою мысль, но вот где в его примере изомеризация, по-видимому я чёт недопонимаю?

[ИСН]

Ну, у него брутто-формула не менялась.

[Гесс]

Мне как то совсем ничего непонятно.
Что понимается под изомерами? C2H5OH и CH3OCH3 изомеры?
В примере Phobosa изомерия очевидна, на кислотные свойства она влияет, но непонятно что вам надобно.
Я привык что иммется в виду органика, но чето я не могу придумать органического донора гидрокcионов в разумных условиях.

Также на кислотные свойства будет влиять изомерия в стиле СH3CH2CH2CF2COOH CF2HCH2CH2CH2COOH

[Phobos]

Смена положения одинаковых функциональных групп - это регио-изомеры.
Изомерия совсем не всегда предполагает возможность изомеризации одного изомера в другой.

[Ferom]

Перечитал энциклопедию…
Ув. химики, Вы правы, изомеры могут совпадать по составу, молекулярной массе, но отличаться по свойствам. Скорее всего, правильнее было бы говорить о стереоизомерах (Фобос прошу прощения).

В общем, есть формула OH-(SiO)3-OH она может быть линейна, а может быть циклична – получается стереоизомер. Что можно сказать о его кислотно-основных свойствах?

И соответвтсенно меняется главный вопрос - существуют ли стереоизомеры с сильно различающимися кислотно-основными свойствами?

[Гесс]

Если одно линейное а другое нет - то у них должна быть разная брутто формула и это вообще не изомеры.
От такого изменения я бы не ожидал изменения кислотности.
Диастереомеры с несколько различной кислотностью уверен можно придумать (органика, на базе активации через пространство или заслонение), но чтобы "сильно" - сомневаюсь. А энантиомеры гарантированно не отличаются по кислотности. По определению.

[Phobos]

Я что-то недопонимаю - циклизация ведь должна сопровождаться потерей молекулы воды? Тогда это не изомеры.
Стереоизомеры с сильно отличающимися свойствами придумать можно, но вряд ли настолько, чтоб кислота становилась основанием. То есть мы берем ту же аминогруппу и карбоксикислоту, сажаем их, скажем на двойную связь в цис- или транс положении, плюс дорисовываем остальную молекулу так, чтоб появились некие эффекты, усиливающие и ослабляющие эту самую кислотность/основность. Например, если на аминогруппе у нас сидит фенил, то сопряжение электронной пары азота с кольцом ведет к ослаблению основных свойств. Если же по стерическим причинам электронная пара азота и электроны кольца не могут быть в одной плоскости, сопряжение затруднено и ослабление основности менее значительно.
С кислотой - если рядом есть заместитель, образовывающий с карбоксилом устойчивую водородную связь в одной из стереоконфигураций, то сила кислоты будет меняться в зависимости от геометрии двойной связи (вот только не помню, куда )
Думаю, можно подбрать такую амино-кислоту, которая в зависимости от пространственной изомерии будет давать цвиттер-ион в достаточно разных точках.

[Ferom]

Да ну, нет. В озвученной мной структуре просто меняется пространственная конфигурация атомов без образования связей в концевых группах. Хотя не стоит отвергать изменения порядков связей внутри цепочки -AlO-.

Ув. химики, в общем, меня попросили задать вопрос, который я озвучил в начале темы. Ваши ответы мне помогли понять, что подобная ситуация возможна, если в системе одновременно есть карбокси- и амино- группы. Спасибо.

П.С. Поменял в названии темы Изомеры на Стереоизомеры, вдруг у кого ещё какие-нибудь мысли появятся.

[Гесс]

Вы определитесь

В общем, есть формула OH-(SiO)3-OH она может быть линейна, а может быть циклична

или

Хотя не стоит отвергать изменения порядков связей внутри цепочки -AlO-.

оба случая я представляю слабо, они у меня ассоциируются с конформерными кластерами. Сматывание цепочки в "клубочек" по идее должно уменьшить количество "доступных" гидроксилов, но уж с кислоты основанием оно никак не станет и наоборот. Может вопрос в условиях в которых эти амфотерные гидроксиды проявдяют те или иные свойства?

[Ferom]

Вот Вам так всё возьми и расскажи…
Была у меня статья, посвящённая оценке кислотной силы по величине максимального положительного заряда на атоме водорода. Так вот, результаты расчёта линейной цепочки и "клубочка", по формуле из указанной статьи дают совершенно разные кислотно-основные свойства, что и послужило причиной первоначального вопроса.