1.7　有機(jī)化學(xué)中的酸堿理論

有機(jī)化學(xué)中的酸堿理論是理解有機(jī)反應(yīng)的最基本的概念之一，目前廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)的是布朗斯特-勞里酸堿質(zhì)子理論和路易斯酸堿電子理論。

1.7.1　布朗斯特-勞里酸堿質(zhì)子理論

布朗斯特認(rèn)為，凡是能釋放出質(zhì)子的分子或離子都是酸；凡是能與質(zhì)子結(jié)合的分子或離子均為堿。酸釋放出質(zhì)子后生成堿，這個(gè)堿稱為共軛堿；堿接受質(zhì)子后生成酸，這個(gè)酸稱為共軛酸。酸堿質(zhì)子理論體現(xiàn)了酸堿兩者相互轉(zhuǎn)化、相互依存的關(guān)系。例如：

在共軛酸堿中，一種酸的酸性愈強(qiáng)，其共軛堿的堿性就愈弱；同理，一種堿的堿性愈強(qiáng)，其共軛酸的酸性就愈弱。酸堿反應(yīng)中平衡總是有利于生成較弱的酸和較弱的堿。

酸的強(qiáng)度，通常用酸在水中的解離平衡常數(shù)K_a或其負(fù)對(duì)數(shù)pK_a表示，K_a越大或pK_a越小，酸性越強(qiáng)。堿的強(qiáng)度則用堿在水中的解離平衡常數(shù)K_b或其負(fù)對(duì)數(shù)pK_b表示，K_b越大或pK_b越小，堿性越強(qiáng)。在水溶液中，酸的pK_a與共軛堿的pK_b之和為14。即：堿的pK_b＝14－共軛酸pK_a。

1.7.2　路易斯酸堿電子理論

路易斯認(rèn)為，凡是能接受外來(lái)電子對(duì)的都叫作酸，凡是能給予電子對(duì)的都叫作堿。也就是說(shuō)，酸是電子對(duì)的接受體，堿是電子對(duì)的給予體。

根據(jù)路易斯酸堿概念，缺電子的分子、原子和正離子都屬于路易斯酸。如三氯化鋁（AlCl₃）中鋁的外層有六個(gè)電子，可以接受一對(duì)電子。因此三氯化鋁是路易斯酸。同樣，三氯化鐵也是路易斯酸，在三氯化鐵（FeCl₃）分子中鐵原子外層也是六個(gè)電子，也能接受一對(duì)電子。路易斯堿是能給出孤對(duì)電子的分子或離子，如NH₃、RSH、ROH、X^－、HO^－、RO^－等都是路易斯堿。

路易斯酸能接受外來(lái)電子對(duì)，因此它具有親電性，在反應(yīng)中有親近另一分子負(fù)電荷中心的傾向，所以又叫作親電試劑；路易斯堿能給予電子對(duì)，因而它具有親核性，在反應(yīng)時(shí)有親近另一分子正電荷中心的傾向，叫作親核試劑。

有機(jī)化學(xué)中，常常把一個(gè)有機(jī)反應(yīng)的發(fā)生，歸因于兩個(gè)分子或離子不同電性部分（親電部分和親核部分）相互作用的結(jié)果。所以路易斯酸堿及親電、親核的概念，是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)必須掌握的基本概念。有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的學(xué)習(xí)過(guò)程中要經(jīng)常通過(guò)親電、親核的概念來(lái)理解反應(yīng)，還要會(huì)用親電、親核的概念來(lái)判斷反應(yīng)有可能生成什么樣的產(chǎn)物。