Öncelikle fenol ile siklohekzanol'ün asitliklerini vererek baslayayim.
Bu arada sunu da hatirlatmadan edemeyecegim, Düzeyleme etkisinden (Leveling effect) ötürü, bilesiklerin asitlikleri ve bazliklari bulundaklari cözücü ortamina göre degisirler. Bu yüzden karsilastirma yaparken ayni cözücü icerisindeki asitlik ya da bazlik degerlerinin alinmasi gerekir. Burada, fenolün ve siklohekzanolün sudaki asitlik degerlerini karsilastiracak olursak, fenolün milyar kat (107) daha asidik oldugu görülüyor. Bu korkunc ! farkin nedenini inceleyelim biraz.
Akla gelen ilk cevap, bu sorunun oldukca basit oldugu ve bunun fenolün hidrojen vermis halindeki fazla elektronlarin oksijenin üzerinden rezonans etkisiyle aromatik halka üzerine dagilmasindan ötürü daha kararli hale gecmesinden dolayi oldugudur. Biraz daginik oldu gibi, toparlayayim. Söyle ki fenolün hidrojen verdikten sonraki halindeki oksijenin üzerindeki eksi yükün aromatik halka üzerinde dagilmasini gösteren 2-3 rezonans yapisi yazmak, cizmek mümkün, asagida görüldügü gibi.
Ve de bilindigi gibi, delokalize olan yüklerin lokal olarak kalanlara göre daha kararli oldugu bilinmekte. Siklohekzanol'ün de böyle bir sansi olmadigi icin fenol hidrojen vermeye daha yatkindir ve daha asidiktir denilebilir.
Ama bu aciklama acaba ne kadar dogru?
Asetonun sudaki pKa'si yaklasik 19'dur. Yani fenolün asitligi ile karsilastirmak bile mümkün degil. Ama burada etkili olan iki denge oldugunu da unutmamak gerek. Bunlardan biri ketonun enol hali, digeri de bu enol halinin hidrojen kaybetmis hali. Bu iki dengeye ayri ayri degerlendirecek olursak :
Yani aslinda asetonun asitligini engelleyen denge, keto-enol dengesi. Asetonun enol halinin asitligi ile fenolu karsilastirildiginda görülüyor ki hemen hemen ayni asitlige sahipler. Bu durum aslinda epey sasirtici. Koskoca fenolun rezonans etkisi varken, asetonun enol hali, fenol ile asitlik konusunda yarisabiliyor. Buradan ilk aciklamanin dogru olmadigini yani fenolün siklohekzanol'e göre daha asidik olmasinin nedeninin genis bir rezonans etkisinin olmadigini söyleyebiliriz.
Peki o zaman nedeni nedir?
Burada genelin disinda rezonans etkisinden ziyade, indüktif etki daha baslkindir. Asitliklerin kiyaslandigi molleküllerdeki oksijen atomlarina bakildiginda, fenol ile asetonun enol halindeki oksijenler sp2 hibriti yapmis karbonlara bagli iken, siklohekzanol sp3 hibritine sahip bir karbona bagli. Ve de karbon atomunda, hibritteki s karakteri arttikca karbonun elektronegatifligi artmaktadir. Ayrica genel olarak X-OH yapisina sahip asitlerde X grubunun elektronegatifligi ile pKa arasinda dogrusal bir iliski oldugu bilinmektedir. sp2 hibriti yapmis karbonun elektronegatifligi icin yaklasik 2,75 gibi bir deger hesaplandigindan, bu deger bu dogrusal iliskide yerine kondugunda ya da grafiksel olarak bakildiginda, fenol ile asetonun enol hallerinin asitlik degeri olan yaklasik pKa = 10 degerini verdigi görülmektedir.
Bütün bu sonuclardan yola cikarsak, fenolun, siklohekzanol'den daha asidik olmasinin nedeni rezonans etkisinden ziyade, fenoldeki oksijenin cift bag karbonuna yani sp2 hibritine sahip bir karbona bagli olmasindan ve bu karbonun da sp3 hibriti yapmis bir karbona göre daha elektronegatif olmasindan dolayi,daha kuvvetli bir indüktif etki'ye sahip olmasidir.
