Карбоновая кислота против алкоголя
Карбоновые кислоты и спирты - это органические молекулы с полярными функциональными группами. Оба обладают способностью образовывать водородные связи, которые влияют на их физические свойства, такие как точки кипения.
Карбоновая кислота
Карбоновые кислоты - это органические соединения, имеющие функциональную группу -COOH. Эта группа известна как карбоксильная группа. Карбоновая кислота имеет следующую общую формулу.
В простейшем типе карбоновой кислоты группа R равна H. Эта карбоновая кислота известна как муравьиная кислота. Кроме того, группа R может представлять собой прямую углеродную цепь, разветвленную цепь, ароматическую группу и т.д. Уксусная кислота, гексановая кислота и бензойная кислота являются некоторыми примерами карбоновых кислот. В номенклатуре ИЮПАК карбоновые кислоты называют, отбрасывая конечную букву - е в названии алкана, соответствующего самой длинной цепи в кислоте, и добавляя -ойную кислоту. Карбоксильный углерод всегда имеет номер 1. Карбоновые кислоты - полярные молекулы. Благодаря группе -OH они могут образовывать прочные водородные связи друг с другом и с водой. В результате карбоновые кислоты имеют высокие температуры кипения. Кроме того, карбоновые кислоты с более низкой молекулярной массой легко растворяются в воде. Однако по мере увеличения длины углеродной цепирастворимость уменьшается. Карбоновые кислоты имеют кислотность в диапазоне от pKa 4-5. Поскольку они кислые, они легко реагируют с NaOH и NaHCO.3 раствора для образования растворимых солей натрия. Карбоновые кислоты, такие как уксусная кислота, являются слабыми кислотами, и они существуют в равновесии с его конъюгированным основанием в водной среде. Однако, если карбоновые кислоты имеют электроноакцепторные группы, такие как Cl, F, они более кислые, чем незамещенная кислота.
Алкоголь
Особенностью семейства спиртов является наличие функциональной группы -ОН (гидроксильная группа). Обычно эта группа -OH присоединена к sp 3гибридизированный углерод. Самый простой член семейства - метиловый спирт, также известный как метанол. Спирты можно разделить на три группы: первичные, вторичные и третичные. Эта классификация основана на степени замещения углерода, к которому непосредственно присоединена гидроксильная группа. Если к углю присоединен только один другой углерод, говорят, что углерод является первичным углеродом, а спирт - первичным спиртом. Если углерод с гидроксильной группой присоединен к двум другим атомам углерода, то это вторичный спирт и так далее. Названия спиртов имеют суффикс -ol в соответствии с номенклатурой IUPAC. Во-первых, следует выбрать самую длинную непрерывную углеродную цепь, к которой непосредственно присоединена гидроксильная группа. Затем название соответствующего алкана изменяется путем отбрасывания последнего e и добавления суффикса ol.
Спирты имеют более высокую температуру кипения, чем соответствующие углеводороды или простые эфиры. Причина этого - наличие межмолекулярного взаимодействия между молекулами спирта через водородные связи. Если группа R мала, спирты смешиваются с водой, но по мере того, как группа R становится больше, она становится гидрофобной. Спирты полярные. Связь CO и связи OH вносят вклад в полярность молекулы. Поляризация связи ОН делает водород частично положительным и объясняет кислотность спиртов. Спирты - слабые кислоты, по кислотности близкие к воде. -ОН - плохая уходящая группа, потому что ОН - сильное основание.
В чем разница между карбоновыми кислотами и алкоголем?
• Функциональная группа карбоновой кислоты -COOH, а в спирте -OH.
• Когда обе группы находятся в одной молекуле, приоритет отдается карбоновой кислоте в номенклатуре.
• Карбоновые кислоты имеют более высокую кислотность по сравнению с соответствующими спиртами.
• Карбоксильная группа и группа -OH дают характерные пики в ИК и ЯМР спектрах.
