카르 복실 산 기능성 그룹

카르 복실 산은 많은 유기 분자 및 생체 분자에서 일반적인 기능 그룹입니다. 이 기사는 카르 복실 산 기능성 그룹의 기본 사항과 일부 반응 및 화학 효과에 대해 설명합니다.

카르 복실 산 기능성 그룹은 무엇입니까?

카르 복실 산은 두 기능적 그룹의 조합으로 생각 될 수 있으며, 산소에 결합 된 산소에 결합 된 수소를 포함하는 알코올 그룹, 산소에 이중 이중 결합 된 탄소를 포함한다. 종종 화학자들은 화학 문헌에서 카르 복실 산을 COOH 그룹으로 약자로 약자입니다.

카르 복실 산 기능성 그룹의 빠른 사실

• 구조 :하나의 산소에 결합 된 탄소와 다른 산소에 단일 결합되어 수소에 결합됩니다.

• 일반 공식 :r-cooh 또는 rcooh
• 원자 무게 :45.02
• pH :일반적으로 산성. 산도는 r 그룹에 따라 다릅니다.
• pka :일반적으로 5
  미만
  • 아세트산 :(ch ₃ COOH) :4.76
  • 포름 산 :(HCOOH) :3.75
  • 벤조산 :(Phecooh) :4.20

명명 규칙

R 그룹의 구조에 따라, 카르 복실 산의 공식적인 IUPAC 이름은 R 그룹이 페닐기 인 경우 벤조산과 같은 "-oic acid"로 끝납니다. 물질이 모노 카르 복실 산이 아니라 다수의 COOH 그룹을 갖는 경우, 헥사 네 디오 산과 같은 "-oic acid"이전에 "di"또는 "tri"와 같은 접두사가 삽입 될 수있다. 화학자들이 3 개 이상의 카르 복실 산 그룹을 가진 구조에 일반적으로 사용하는 다른 명명 규칙,“카르 복실 산”은“-oic acid”대신 사용되며, 숫자는 카르 복실 산기가 부착되는 탄소 원자를 나타내며, 예를 들어 Butane-1,2,4- 트리카 르 복실 산.

이름 지정 규칙 이외의 많은 카르 복실 산의 비공식 이름은 종종 기존 이름 대신 사용됩니다. 그러한 예 중 하나는 식초의 주요 성분 인 에탄 산 (Ethanoic Acid)이며 화학자들은 종종 아세트산이라고합니다. 다른 예로는 더 일반적으로 포름산으로 알려진 메타 노산 및 헥산 옥종 산, 더 일반적으로 아 디프 산으로 알려져 있습니다.

몇 가지 카르 복실 산 예를 살펴 보겠습니다.

카르 복실 산 그룹 반응

일반 반응 경향

중심 탄소에 의해 형성된 4 개의 결합 중 3 개는 산소를 포함하기 때문에, 탄소는 전자 결핍이 매우 높기 때문에 전자가 풍부한 분자와 반응성이있다. 또한, 카르 복실 산에서 수소의 산도로 인해, 염기성 또는 중성 조건은 종종 수소를 제거하여 음으로 하전 된 카르 복실 레이트 이온을 형성한다. 결과적으로, 카르 복실 레이트 산소의 전자 풍부도는 전자 결핍 분자와의 반응을 허용한다.

R 그룹이 벤젠과 같은 방향족 물질 인 경우, 카르 복실 산은 중심 탄소의 전자 결핍으로 인해 비활성화 그룹으로서 작용한다.

카르 복실 산기를 형성하는 반응

카르 복실 산을 형성하려면 화학자는 일반적으로 탄소 분자를 산화시켜야합니다. 주로, 그들은 수성 조건 하에서 크롬산과 1 차 알코올 또는 알데히드를 사용하여이를 수행합니다.

또한, 에스테르, 아미드 및 산 할라이드와 같은 다른 카르 보닐-함유 그룹은 물 또는 수산화물 조건에서 카르 복실 산으로 전환됩니다.

또한, 카르 복실 산은 카르 복실 산으로부터 떨어진 카르 보닐기 2 개의 탄소와 함께 클레이센 응축 반응의 생성물로서 종종 형성된다. 그러나,이 분자는 열적으로 불안정한 경향이 있으며, 고온에서 카르복실산은 분자로부터 이산화 반응을 통해 이산화탄소를 형성한다.

반응

카르 복실 산은 현저한 다양성을 가지며, 여러 다른 기능 그룹으로 전환하여 화학적 합성에 매우 유용합니다. 가장 유용한 반응 중 일부를 살펴 보겠습니다.

카르 복실 산은 인 트리 브로마이드 또는 인 펜타 클로라이드와 같은 티오 닐 클로라이드 또는 인 할라이드를 사용하여 산 할라 드로 전환합니다.

또한, 카르 복실 산은 산 촉매로 에스테르로 전환시킨다. 화학자들은이 반응을 피셔 에스테르 화라고 부릅니다.

또한, 카르 복실 산은 리튬 알루미늄 수 소화물과 같은 시약을 사용하여 감소되어 알데히드 그룹을 형성한다.

산화 된 탄소를 가진 다른 기능 그룹과 달리, 그리 냐드 및 유기체와 같은 유기 금속 시약은 카르 복실 산에 탄화수소 그룹을 첨가하지 않고 대신 카르 복실 산의 산도로 인해 알코올을 탈 로토 네이트합니다. 예를 들어, 메틸 리튬 제조 시약은 카르복실산에 메틸기를 첨가하지 않을 것이다.

아미노산의 카르 복실 산 그룹

생체 분자는 종종 하나 이상의 카르 복실 산 기능성 그룹을 갖는다. 예를 들어, 많은 아미노산은 "아미노산 골격"의 기본 부분으로서 카르 복실 산기를 가지고있다.

이들 카르 복실산 기는 아미노산 아민 기와의 펩티드 결합을 형성하여 아미노산을 연결하여 모든 단백질의 구조적 기초를 제공한다. 펩티드 결합 형성은 물 분자를 부산물로 생성하는 2 개의 분자의 결합을 포함하는 축제 반응의 한 유형이다.

지질에서의 카르 복실 산 그룹

지방산 분자는 또한 카르 복실 산 그룹을 함유하며, 이는 긴 비극성 탄소 사슬의 한쪽 끝에 부착된다. 결과적으로, 카르 복실 산기의 극성은 지방산에 양친 매성 특성을 부여하여 에너지 저장 및 막 투과성의 중요한 생화학 적 기능을 제공한다.

또한, 지방산의 카르 복실 산 그룹은 글리세롤 또는 스 핑고신 분자와 에스테르 연결을 형성하여 트리글리세리드 및 인지질과 같은 더 큰 지질 분자를 형성한다.

예제 질문

1. 카르 복실 산기로 화합물을 식별하십시오.

2. 다음 화합물의 구조를 그립니다.

• 부타 노산 산
• 아세트산
• 펜탄 -1,3,5,-트리 카르 복실 산

3. 다음 중 어떤 반응이 카르 복실 산 그룹을 생성 하는가?

4. 이들 중 어떤 시약이 카르 복실 산을 다른 기능 그룹으로 전환합니까? (이 질문의 목적 상, 카르 복실 레이트는 "다른 그룹"으로 간주되지 않습니다)

• h ₂ 그래서 4
• socl ₂
• h ₂ cro ₄
• naoh

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