کربوکسیلیک اسید چیست؟

در علم شیمی، کربوکسیلیک اسید (Carboxylic acid)، به ترکیبات آلی اکسیژن داری گفته می شود که در آنها، یک یا چند گروه عاملی کربوکسیل یعنی COOH وجود داشته باشد. گروه عاملی کربوکسیل می تواند به هیدروژن، گروه آلکیل، گروه آریل، گروه های اشباع شده استخلاف دار یا بدون استخلاف و یا گروه های اشباع نشده استخلاف دار یا بدون استخلاف متصل شود.

توجه داشته باشید که گروه های متصل شده به گروه عاملی کربوکسیل، خواص آن را تغییر نمی دهند. به طور کلی، فرمول عمومی کربوکسیلیک اسید به صورت R-COOH نشان داده می شود.اسید های کربوکسیلیک در دسته اسید های ضعیف قرار می گیرند. در اثر حل شدن این اسید ها در آب، بعضی از مولکول های آنها، پروتون اسیدی خودشان را به مولکول های آب می دهند، در نتیجه می توانند به سرعت به حالت تعادل برسند.

توجه داشته باشید که اسید های کربوکسیلیک سبک (حداکثر تا چهار اتم کربن) به راحتی در آب حل می شوند، در حالی که با افزایش تعداد کربن و طول زنجیره کربنی، انحلال پذیری آنها در آب کم خواهد شد. به صورتی که بسیاری از آنها عملا در آب نا محلول می باشند. به بیان دیگر، با افزایش تعداد اتم کربن در زنجیره هیدروکربنی اسید، سر غیر قطبی مولکول بزرگ تر شده، پس جاذبه آن با مولکول های آب که قطبی اند کمتر خواهد شد. در نتیجه میزان انحلال پذیری آنها در آب نیز کاهش می یابد.

متانوییک اسید، فرمیک اسید یا جوهر مورچه با فرمول شیمیایی HCOOH ساده ترین عضو گروه کربوکسیلیک اسید ها می باشد. این اسید در طبیعت در نیش حشراتی مثل مورچه یا زنبور پیدا می شود. علاوه بر آن، ماده گزش زا در برگ گیاه گزنه نیز اسید فرمیک می باشد. از طرفی دیگر، بنزوئیک اسید (PhCOOH) که در حقیقت یک بلور سفید رنگ است، ساده ترین کربوکسیلیک اسید آروماتیک می باشد.

آمینو اسید، اسید های چرب و اتانوئیک اسید ( اسید استیک یا جوهر سرکه) نیز سه مثال مهم دیگر از کربوکسیلیک اسید ها می باشند. اسید های چرب در واقع اسید های کربوکسیلیکی هستند که زنجیر هیدروکربنی آلیفاتیک بزرگ دارند. این زنجیر هیدرو کربنی می تواند سیر شده (اشباع) یا سیر نشده (غیر اشباع) باشد. چند نمونه دیگر کربوکسیلیک اسید می توان به پروپانوئیک اسید، بوتانوئیک اسید، دی اتانوئیک اسید (اگزالیک اسید)، سوکسینیک اسید و آبیتیک اسید اشاره کرد.

اعضای کوچک تر اسید های کربوکسیلیک آلیفاتیک، عموما بی رنگ، فرار با بوی شدید می باشند. به عنوان مثال سرکه های خانگی در واقع محلول پنج درصد استیک اسید اند. در حالی که اسید های بزرگ تر، جامداتی ( به شکل کریستال های جامد) با نقطه ذوب پایین خواهند بود. این دسته از مواد شیمیایی دارای بوی خوش می باشند. بسیاری از این مواد به طور طبیعی در حیوانات و گیاهان وجود دارند. مثلا مرکبات مانند لیمو یا پرتقال شامل سیتریک اسید اند.