कार्बोक्जिलिक एसिड एक शब्द किसी भी कार्बनिक यौगिक एक कार्बाक्सिल समूह वाले के लिए जिम्मेदार माना है। उन्हें कार्बनिक अम्ल के रूप में भी संदर्भित किया जा सकता है, और कई प्राकृतिक स्रोतों में मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, चींटियों और अन्य कीड़ों से जैसे कि गैलेराइट बीटल, फॉर्मिक एसिड, एक कार्बोक्जिलिक एसिड, आसुत है।
यही है, एंथिल फार्मिक एसिड का एक समृद्ध स्रोत है। इसके अलावा, एसिटिक एसिड को सिरका से निकाला जाता है, बासी मक्खन की गंध ब्यूटिरिक एसिड के कारण होती है, वैलेरियन जड़ी-बूटियों में वैलेरिक एसिड होता है और केपर्स कैप्रिक एसिड देता है, ये सभी कार्बोक्जिलिक एसिड होते हैं।
फॉर्मिक एसिड, एक कार्बोक्जिलिक एसिड, चींटियों से आसुत है
लैक्टिक एसिड खट्टा दूध एक बुरा स्वाद देता है, और फैटी एसिड कुछ वसा और तेलों में मौजूद होते हैं। कार्बोक्जिलिक एसिड के प्राकृतिक स्रोतों के उदाहरण असंख्य हैं, लेकिन उनके सभी निर्दिष्ट नाम लैटिन शब्दों से लिए गए हैं। इस प्रकार, लैटिन में फॉर्मिका शब्द का अर्थ है "चींटी।"
चूंकि इन एसिड को इतिहास के विभिन्न अध्यायों में निकाला गया था, इसलिए ये नाम आम हो गए, लोकप्रिय संस्कृति में समेकित हो गए।
सूत्र
कार्बोक्जिलिक एसिड का सामान्य सूत्र R - COOH है, या अधिक विस्तार से: R– (C = O) –OH। कार्बन परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा हुआ है, जो इसके इलेक्ट्रॉन घनत्व में कमी का कारण बनता है और, परिणामस्वरूप, एक सकारात्मक आंशिक प्रभार।
यह चार्ज एक कार्बनिक यौगिक में कार्बन के ऑक्सीकरण राज्य को दर्शाता है। कार्बोक्जिलिक एसिड के मामले में किसी अन्य में कार्बन का ऑक्सीकरण नहीं होता है, यह ऑक्सीकरण यौगिक की प्रतिक्रियाशीलता की डिग्री के आनुपातिक है।
इस कारण से -COOH समूह में अन्य कार्बनिक समूहों की प्रबलता है, और यह यौगिक की प्रकृति और मुख्य कार्बन श्रृंखला को परिभाषित करता है।
इसलिए, अमीनों (आर-एनएच 2) का कोई एसिड डेरिवेटिव नहीं हैं, लेकिन कार्बोक्जिलिक एसिड (अमीनो एसिड) से प्राप्त अमीन हैं।
शब्दावली
कार्बोक्जिलिक एसिड के लिए लैटिन से प्राप्त सामान्य नाम यौगिक की संरचना को स्पष्ट नहीं करते हैं, न ही इसकी व्यवस्था या इसके परमाणुओं के समूहों की व्यवस्था।
इन स्पष्टीकरणों की आवश्यकता को देखते हुए, IUPAC व्यवस्थित नामकरण कार्बोक्जिलिक एसिड के नाम पर उत्पन्न होता है।
यह नामकरण कई नियमों द्वारा शासित है, और इनमें से कुछ हैं:
नियम 1
एक कार्बोक्जिलिक एसिड का उल्लेख करने के लिए, इसके एल्केन का नाम प्रत्यय "इको" जोड़कर संशोधित किया जाना चाहिए। इस प्रकार, ईथेन (सीएच 3 -सीएच 3) के लिए इसका संबंधित कार्बोक्जिलिक एसिड इथेनोइक एसिड (सीएच 3 -COOH, एसिटिक एसिड, सिरका के समान) है।
एक और उदाहरण: सीएच 3 सीएच 2 सीएच 2 -सीओएच के लिए, एल्केन ब्यूटेन (सीएच 3 सीएच 2 सीएच 2 सीएच 3) बन जाता है और इसलिए, ब्यूटेनिक एसिड (ब्यूटिरिक एसिड, जैसा कि बासी मक्खन) होता है।
नियम २
समूह –COOH मुख्य श्रृंखला को परिभाषित करता है, और प्रत्येक कार्बन से संबंधित संख्या को कार्बोनिल से गिना जाता है।
उदाहरण के लिए, सीएच 3 सीएच 2 सीएच 2 सीएच 2-- पीओएच पैंटोइनिक एसिड है, जो एक से पांच कार्बोन तक मिथाइल (सीएच 3) तक गिनता है । यदि एक और मिथाइल समूह तीसरे कार्बन से जुड़ा हुआ है, तो यह CH 3 CH 2 CH (CH 3) CH 2 -COOH होगा, जिसके परिणामस्वरूप नामकरण अब किया जा रहा है: 3-मिथाइलपॉनिक एसिड।
नियम ३
पदार्थ जहां कार्बन से जुड़े होते हैं, उससे पहले होते हैं। इसके अलावा, ये प्रतिस्थापन डबल या ट्रिपल बांड हो सकते हैं, और समान रूप से अल्केन्स और एल्केनीज़ के लिए प्रत्यय "इको" जोड़ सकते हैं। उदाहरण के लिए, सीएच 3 सीएच 2 सीएच 2 सीएच = CHCH 2 -COOH (सीआईएस या ट्रांस) के रूप में जाना जाता है 3-heptenoic एसिड।
नियम ४
जब चेन R में एक रिंग (φ) होता है। एसिड का उल्लेख रिंग नाम से शुरू होता है और प्रत्यय के साथ समाप्त होता है "कार्बोक्जिलिक।" उदाहरण के लिए, zen - COOH, को बेन्जेनकारबॉक्सिलिक एसिड के रूप में नामित किया गया है।
संरचना
एक कार्बोक्जिलिक एसिड की संरचना। आर एक हाइड्रोजन या कार्बोनेट श्रृंखला है।
ऊपरी छवि में कार्बोक्जिलिक एसिड की सामान्य संरचना का प्रतिनिधित्व किया जाता है। R साइड चेन किसी भी लम्बाई की हो सकती है या सभी प्रकार के सबस्टिट्यूट्स हो सकते हैं।
कार्बन परमाणु को 2 संकरणित किया गया है, जिससे यह एक दोहरे बंधन को स्वीकार कर सकता है और लगभग 120º के बॉन्ड कोण उत्पन्न करता है।
इसलिए, इस समूह को एक फ्लैट त्रिकोण के रूप में आत्मसात किया जा सकता है। ऊपरी ऑक्सीजन इलेक्ट्रॉनों में समृद्ध है, जबकि कम हाइड्रोजन इलेक्ट्रॉनों में खराब है, अम्लीय हाइड्रोजन (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) में बदल रहा है। यह दोहरे बांड अनुनाद संरचनाओं में अवलोकन योग्य है।
हाइड्रोजन को एक आधार पर स्थानांतरित किया जाता है, और इस कारण से यह संरचना एक एसिड यौगिक से मेल खाती है।
गुण
कार्बोक्जिलिक एसिड अत्यधिक ध्रुवीय यौगिक होते हैं, तीव्र गंध के साथ और हाइड्रोजन बांड के माध्यम से एक दूसरे के साथ प्रभावी ढंग से बातचीत करने की सुविधा के साथ, जैसा कि ऊपर की छवि में दिखाया गया है।
जब दो कार्बोक्जिलिक एसिड इस तरह से बातचीत करते हैं, तो डिमर बनते हैं, कुछ स्थिर होते हैं जो गैस चरण में मौजूद होते हैं।
हाइड्रोजन बॉन्ड और डिमर्स के कारण कार्बोक्जिलिक एसिड पानी की तुलना में अधिक क्वथनांक होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ऊष्मा के रूप में प्रदान की जाने वाली ऊर्जा को न केवल एक अणु को वाष्पित करना चाहिए, बल्कि इन हाइड्रोजन बंधों द्वारा एक डिमर भी जुड़ा होना चाहिए।
छोटे कार्बोक्जिलिक एसिड में पानी और ध्रुवीय सॉल्वैंट्स के लिए एक मजबूत समानता है। हालांकि, जब कार्बन परमाणुओं की संख्या चार से अधिक हो जाती है, तो आर श्रृंखला के हाइड्रोफोबिक चरित्र प्रबल हो जाते हैं और वे पानी के साथ विसर्जित हो जाते हैं।
ठोस या तरल चरण में, आर श्रृंखला की लंबाई और इसके प्रतिस्थापन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस प्रकार, जब श्रृंखलाएं बहुत लंबी होती हैं, तो वे एक दूसरे के साथ लंदन फैलाव बलों के माध्यम से बातचीत करते हैं, जैसे कि फैटी एसिड के मामले में।
पेट की गैस
जब कार्बोक्जिलिक एसिड एक प्रोटॉन दान करता है, तो यह कार्बोक्जिलेट आयन में परिवर्तित हो जाता है, ऊपर की छवि में दिखाया गया है। इस आयन में, ऋणात्मक आवेश को दो कार्बन परमाणुओं के बीच में स्थिर किया जाता है, इसे स्थिर किया जाता है और इसलिए, होने वाली प्रतिक्रिया का पक्ष लेता है।
यह अम्लता एक कार्बोक्जिलिक एसिड से दूसरे में कैसे भिन्न होती है? यह सब ओएच समूह में प्रोटॉन की अम्लता पर निर्भर करता है: यह इलेक्ट्रॉनों में जितना खराब होता है, उतना ही अम्लीय होता है।
यह अम्लता बढ़ सकती है यदि आर श्रृंखला के प्रतिस्थापनों में से एक एक इलेक्ट्रोनगेटिव प्रजाति है (जो अपने आसपास से इलेक्ट्रॉनिक घनत्व को आकर्षित या हटाता है)।
उदाहरण के लिए, यदि CH 3 -COOH में H का मिथाइल समूह का H एक फ्लोरीन परमाणु (CFH 2 -COOH) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो अम्लता काफी बढ़ जाती है क्योंकि F कार्बोनिल, ऑक्सीजन और फिर हाइड्रोजन के इलेक्ट्रॉनिक घनत्व को हटा देता है। यदि सभी H को F (CF 3 -COOH) से बदल दिया जाए तो अम्लता अपने अधिकतम मूल्य पर पहुँच जाती है।
क्या चर अम्लता की डिग्री निर्धारित करता है? पी.के. ए । PK कम एक और 1 के करीब, अधिक से अधिक पानी में अलग करने की एसिड की क्षमता अधिक खतरनाक और हानिकारक और, बारी में,। पिछले उदाहरण से, CF 3 -COOH में pK का सबसे छोटा मान है ।
अनुप्रयोग
कार्बोक्जिलिक एसिड की विशाल विविधता के कारण, इनमें से प्रत्येक उद्योग में एक संभावित अनुप्रयोग है, जो पॉलिमर, दवा या भोजन का होना है।
- भोजन के संरक्षण में, गैर-आयनीकृत कार्बोक्जिलिक एसिड बैक्टीरिया की कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं, आंतरिक पीएच को कम करते हैं और उनके विकास को रोकते हैं।
- धातु की सतहों से जंग को हटाने के लिए साइट्रिक और ऑक्सालिक एसिड का उपयोग किया जाता है, बिना धातु को ठीक से बदल दिए।
- पॉलीस्टाइनिन और नायलॉन फाइबर के टन बहुलक उद्योग में उत्पादित होते हैं।
- फैटी एसिड एस्टर इत्र के निर्माण में उपयोग पाते हैं।
संदर्भ
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