Karboksylsyre

Kjemiske organiske forbindelser, hvis molekyler har minst en karboksylgruppe (karbonyl-funksjonell gruppe av aldehyder og ketoner kombinert , samt hydroksyl-funksjonell gruppe av alkoholer) i strukturen, har fått en felles navn-karboksylsyrer. Deres formel kan representeres som R-COOH, hvor R er en monovalent funksjonell hydrokarbongruppe. Enhver karboksylsyre, i motsetning til de fleste uorganiske syrer, er svak og ufullstendig dissocieres til ioner.

De enkleste eksemplene er maursyre (metan) H-COOH. Navnet er forklart av historien om sin første kvittering i 1670 av røde maur av den engelske naturforskeren John Ray. Karboksylsyre med to eller flere karboksylgrupper vil bli kalt dibasisk (eller dikarboksylsyre), tribasisk (eller tricarboxylsyre) og så videre. Det enkleste eksempelet er oksalsyre med formelen C2H2O4, i molekylet hvorav det er to karboksylgrupper. Som en heksafluksyre er det mulig å gi mellitisk (heksakarboksylsyre), dens formel C12H6O12. Molekylet inneholder seks karboksylgrupper, som erstattet hydrogenatomer i benzenringen.

Organiske syrer, som regel, finnes i naturen. For eksempel er heksakarboksylsyre inneholdt i en honningstein som er funnet i brune kuler).

Det er mange viktige naturlige forbindelser i denne klassen. Disse inkluderer sitronsyre C6H8O7 (noen mattilsetninger E330-E333), som først ble hentet fra juice av umodne sitroner i 1784 av den svenske apotekeren K. Scheele. Vinsyre C4H6O6 er et kosttilskudd E334). Denne karboksylsyren er utbredt i naturen. Det finnes i den friske juice av mange frukter.

Hvis vi ser på noen homologe serier av disse organiske forbindelsene, så er det vanlige endringer i egenskaper med økende molekylvekt. Egenskapene til hver forbindelse er avhengig av strukturen av deres molekyler, det vil si de er i stor grad bestemt av isomerien av karboksylsyrer. De første representanter for den homologe serien dannet fra maursyre, inkludert eddiksyre og propionsyre, refererer til væsker. De har skarp lukt og er lett oppløselige i vann. De høyere representantene er faste stoffer, som ikke oppløses i vann.

De kjemiske egenskapene til karboksylsyrer bestemmes hovedsakelig av effekten av karbonylgruppen på hydroksylgruppen. Derfor har disse forbindelsene, i motsetning til alkoholer, en uttalt sur karakter.

For eksempel kan de i vandige oppløsninger dissociere til ioner som viser flekkingen av væsken etter å ha tilsatt litmus til rødt. Dette indikerer tilstedeværelsen av hydrogenkatjoner. Dermed er mediet av deres vandige oppløsninger sure (pH mindre enn 7).

Når det samhandles med metaller eller baser, kan karboksylsyrer danne salter: 2CH3-COOH + Mg → (CH3-COO) 2Mg + H2 ↑.

Organiske syrer inngår også kjemiske reaksjoner med karbonater, fortrenger karbonsyre: 2CH3-COOH + MgCO3 → (CH3-COO) 2Mg + H2O + CO2 ↑.

De reagerer lett med ammoniakk og danner saltene: CH3-COOH + NH3 → CH3-COONH4.

Syreriske egenskaper av organiske syrer blir forbedret ved nærvær av radikale substituenter i dem med en negativ induksjonseffekt. For eksempel, under virkningen av klor på syreeddiksyre, erstatter man gradvis et hydrogenatom med kloratomer og oppnår kloreddiksyre, deretter dikloreddiksyre og trikloreddiksyre, det skjer en kraftig økning i sure egenskaper i dem.

Enhver karboksylsyre kan oppnås på flere måter. Den vanligste metoden er basert på oksidasjonsreaksjonen. Som startreagenser blir alkoholer eller aldehyder tatt. En annen måte å produsere organiske syrer på er hydrolyse av nitriler, som oppstår når de oppvarmes med fortynnede mineralsyrer.