Compusi carboxilici

Sunt compusi organici care contin gruparea functionala carboxill. Acizii carboxilici se denumesc prin adaugarea sufixului -oic la numele catenei de baza. Pozitia substituentilor se desemneaza prin cifre      incepand cu atomul de carbon carboxilic sau litere ale alfabetului grecesc incepand cu pozitia vecina grupei carboxil. Se mai folosesc de asemenea denumiri uzuale. Radicalii rezultati din acizi dupa indepartarea grupei -OH se numesc radicali acil. Ionii rezultati dupa indepartarea H hidroxilic se denumesc inlocuind sufixul -ic cu -at:

Dupa natura radicalilor de care se leaga grupa carboxil acizii pot fi monocarboxilici saturati, di- si policarboxilici saturati, carboxilici saturati, carboxilici aromatici.

1. Acizi monocarboxilici saturati

Proprietati chimice datorate grupei -OH

In comparatie cu acizii minerali, acizii carbocilici sunt mai slabi. In solutie apoasa acizii carboxilici sunt ionizati, echilibrul proteolitic fiind deplasat spre stanga. Acidul formic este cel mai tare acid din seria acizilor monocarboxilici. Prezenta substituentilor in moleculele acizilor monocarboxilici produce efecte inductive care pot influenta ionizarea si ca urmare taria acizilor

Acizii monocarboxilici reactioneaza cu metale reactive, oxizi bazici, baze, carbonati, bicarbonati rezultand saruri

Reactii la atomul de carbon carboxilic conduc la obtinerea de derivati functionali.

reactia cu alcoolii, in cataliza acida, conduce la obtinerea de esteri:

reactia cu amoniacul la temperatura ridicata conduce la obtinerea unor saruri de amoniu care prin deshidratare intramoleculara dau amine, respectiv nitrili:

reactia cu pentaclorura de fosfor conduce la obtinerea de cloruri acide care pot reactiona cu sarurile acizilor minocarboxilici rezultand anhidride:

hidrazidele acizilor carboxilici se obtin din esteri ai acizilor carboxilici cu hidrazina

Decarboxilarea acizilor carboxilici este procesul de eliminare a dioxidului de carbon din moleculele acizilor organici.

Halogenarea

Atomii de H din pozitia fata de grupa carboxil pot fi substituiti prin tratarea acidului carboxilic cu clor sau brom. Reactia este condusa fotochimic:

2. Acizi dicarboxilici saturati

Contin in molecula doua grupe carboxil grefate pe o catena hidrocarbonata. Denumirea se face prin adaugarea la cuvantul acid a numelui hidrocarburii cu acelasi numar de atomi de carbon si a sufixul -dioic. Pe langa aceste denumiri exista si denumiri uzuale.

Proprietati chimice

Grupele carboxil disociaza independent. In prima etapa in solutie concentrata, este favorizata ionizarea unei grupe datorita efectului inductiv negativ manifestat de cealalta grupa carboxil. In a doua etapa datorita atractiei electrostatice exercitate de anionul carboxilat asupra hidrogenului, la dilutii mai mari, are loc ionizarea celei de-a doua grupe carboxil. Cel mai tare acid din serie este acidul oxalic deoarece influenta acidifianta a unei grupe carboxil asupra celeilalte este invers proportionala cu distanta dintre ele.

Acizii dicarboxilici dau reactii caracteristice grupei carboxil formand derivati functionali cum ar fi esteri, amide, cloruri acide, anhidride. Datorita prezentei celor doua grupe functionale, acizii dicarboxilici prezinta si proprietati speciale determinate de pozitia celor doua grupe carboxil una fata de cealalta. Astfel:

Acizii cu 2 si 3 atomi de C in molecula (oxalic si malonic) se decarboxileaza la incalzire conducand la obtinerea de acizi monocarboxilici cu un atom de C mai putin in molecula

Acizii butan- si pentandioici (succinic si glutaric) se deshidrateaza intramolecular la temperatura conducand la obtinerea de anhidride

Acizii hexan- si heptandioici adipic si pimelic) se deshidrateaza si se decarboxileaza intramolecular, la incalzire, rezultand cetone ciclice:

3. Acizi monocarboxilici nesaturati

Contin grupa carboxil legata de o catena nesaturata. Pozitia legaturii duble fata de grupa COOH se noteaza prin litere ale alfabetului grecesc sau prin cifre.

Dubla legatura si grupa carboxil se influenteaza reciproc. Acizii din aceasta clasa, datorita influentei dublei legaturi, sunt mai tari decat acizii monocarboxilici cu acelasi numar de atomi de carbon in molecula. Acizii monocarboxilici nesaturati dau reactii la grupa carboxil rezultand derivati functionali si reactii de aditie la dubla legatura. Aditia compusilor nesimetrici este contrara regulii Markovnikov din cauza efectului inductiv atragator de electroni (-I_s) al grupei COOH in raport cu legatura dubla. Efectul este diminuat odata cu departarea grupei COOH de dubla legatura.

4. Acizi carboxilici aromatici

Gruparea COOH poate fi legata direct de inelul aromatic sau prin intermediul unor catene care pot fi saturate sau nesaturate. Ca urmare acizii carboxilici aromatici pot fi saturati sau nesaturati.