羧酸的酸性

为什么醋是酸的，而食用油（里面同样有大量 -OH 和 C=O）却不酸？答案是酸性。羧酸把它的 O-H 质子交给水，比几乎任何其他常见的 O-H 化合物都要痛快得多，化学家用一个数字——pKa——准确地刻画它有多痛快。pKa 越小，酸性越强。

典型羧酸的 pKa 集中在 4 到 5（乙酸是 4.76）。这比醇（pKa 约 16）或水（pKa 15.7）酸上百万倍。原因正如在羧酸根离子里讲过的：失去质子后会生成一个共振稳定的阴离子，其负电荷被两个氧分担。关键在于，连在羧基上的取代基可以调节这一点。吸电子基团通过化学键把电子密度拉走（即诱导效应），帮助摊开并稳定负电荷，所以它们使酸更强、pKa 更小。给电子基团则相反。

这种调节看得很清楚。乙酸（CH3COOH）的 pKa 是 4.76；把甲基上的氢换成氯，pKa 就直线下降——一氯乙酸是 2.86，二氯乙酸 1.29，三氯乙酸 0.65——因为每个电负性强的氯都把电荷抽走，撑住羧酸根。这个效应还随距离衰减：把氯挪到链上更远两个碳的位置，pKa 几乎不动，因为诱导拉力每多隔一根键就急剧减弱。这套取代基逻辑，是结构如何决定反应性的最干净的演示之一。