Carboxylgruppe

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 15. april 2020; checks kræver 5 redigeringer .

Carboxylgruppen ( carboxyl ) -CO OH  er en funktionel monovalent gruppe, der er en del af carboxylsyrer og, på grund af arten af ​​de kemiske bindinger i carboxylgruppen, strukturen af ​​carbonhydridgruppen R, såvel som deres indflydelse på hver andet, bestemmer deres sure egenskaber.

Strukturen af ​​carboxylgruppen


Carbonylgruppens carbon- og oxygenatomer er i en tilstand af sp2- hybridisering . Oxygenatomet fra hydroxylgruppen er bundet til sp 2 carbonatomet i carboxylgruppen, så det er også i tilstanden sp 2 hybridisering. Af denne grund, atomer

O(sp 2 )-C(sp 2 )-O(sp 2 ) er placeret i samme plan, mens deres ikke-hybridiserede p-orbitaler er placeret vinkelret på dette plan. Den gensidige påvirkning af carbonyl- og hydroxylgrupperne overføres til konjugationssystemet, som blev dannet, når p-orbitalerne overlapper hinanden. Carboxylgruppen har tre polære kovalente bindinger (C=O, C-O, O-H), der er klar til heterolytisk spaltning. Af denne grund forløber reaktioner, der involverer disse grupper af atomer, oftest i henhold til den ioniske mekanisme.

Egenskaber af hydrogen i carboxyl

Carboxylgruppen kombinerer to funktionelle grupper  - carbonyl (>C=O) og hydroxyl (-OH), der gensidigt påvirker hinanden.

De sure egenskaber af carboxylsyrer skyldes et skift i elektrondensitet til carbonyloxygen og den resulterende yderligere (sammenlignet med alkoholer ) polarisering af O-H-bindingen. På grund af dette er brintatomet mere mobilt, hvilket betyder, at de sure egenskaber er mere udtalte.

Dissociation

I en vandig opløsning dissocierer carboxylsyrer til ioner:

R-COOH = R-COO − + H +

Opløselighed

Opløselighed i vand og høje kogepunkter for syrer skyldes dannelsen af ​​intermolekylære hydrogenbindinger .

Når molekylvægten stiger, falder opløseligheden af ​​syrer i vand.

Interaktion med metaller

Udskiftningen af ​​carboxylsyrens brint med et metal sker ved vekselvirkning med nogle ret aktive metaller (reaktionen med alkalimetaller sker normalt voldsomt), oxider af nogle metaller og alkalier (neutralisering) med dannelse af salte [1] .

Elektrolyse

Egenskaber af hydroxyl i carboxyl

Interaktion med halogener Erstatning af hydroxyl med en syrerest Erstatning af hydroxyl med alkoholrest Substitution af hydroxyl med en ammonium-aminogruppe Udskiftning af hydroxylen med en hydrazinrest

Egenskaber af carbonyl i carboxyl

Noter

  1. Stepanenko B.N. Kursus i organisk kemi. — S. 167-177. - 600 sek.