Geconjugeerd systeem

[PhilipVoets]

In een geconjugeerd systeem, e.g. een gekoppelde benzeenring, zijn de elektronen gedelokaliseerd en de lading meer “uitgesmeerd” over het molecuul, waardoor het stabieler (minder reactief?) wordt. Ik kan me voorstellen dat dit leidt tot een veranderde polariseerbaarheid van de elektronenwolk (net zoals wanneer een halogeen aan een organisch molecuul wordt gekoppeld) en dat een molecuul door deze conjugatie minder makkelijk kan interageren met polaire watermoleculen en dus minder hydrofiel/meer lipofiel wordt? Klopt dat (in grote lijnen)?

[Marko]

Dat klopt niet helemaal. Als de polariseerbaarheid toeneemt kan een molecuul makkelijker interageren met een watermolecuul, door de dipool-geïnduceerde dipoolinteractie (Debye interactie).

Maar het uiteindelijke effect van een structuur-element op oplosbaarheid is altijd het gevolg van het totaal van alle veranderingen, voor alle mogelijke interacties. Vergelijk je de oplosbaarheid van stoffen A en B in oplosmiddel C, dan heb je te maken met A-A, A-C en C-C interacties aan de ene kant, en B-B, B-C en C-C interacties aan de andere kant.

Als een verschil tussen A en B leidt tot B-C interacties die sterker zijn A-B interacties, dan zou dat kunnen leiden tot een grotere oplosbaarheid. Maar als de B-B interactie net zo sterk toeneemt (ten opzichte van A-A), of zelfs meer, dan wordt de oplosbaarheid lager.

In jouw voorbeeld neemt de oplosbaarheid toe door de toegenomen polariseerbaarheid. De oplosbaarheid van benzeen in water is een factor 3 a 4 groter dan die van cyclohexaan (1.5 g/L tegenover 300 mg/L). Maar dat is dan ook een mooi voorbeeld waarin de A-A en B-B interactie ongeveer gelijk blijven; dat is dan weer te zien aan het kookpunt dat voor beide stoffen nagenoeg gelijk is (80 vs 81 C)

[PhilipVoets]

Dank, helder! Ik zoek soms naar "snelle vuistregels", maar dat is ook wat te kort door de bocht, haha. Meer uit nieuwsgierigheid, wat is dan precies de reden dat vaak wordt geroepen dat een benzeengroep bijdraagt aan lipofilie van een molecuul? Puur het feit dat het een relatief grote koolwaterstofgroep is? Uit jouw toelichting maak ik namelijk op dat benzeen relatief wateroplosbaar is (maar misschien in absolute zin nog niet erg?).