Карбоксилат представляет собой сопр женное основание из карбоновой кислоты .
Карбоксилатные соли представляют собой соли, которые имеют общую формулу M (RCOO) n , где M представляет собой металл, а n равно 1, 2, ...; сложные эфиры карбоксилатов имеют общую формулу RCOOR '(или RCO 2 R'). R и R 'представляют собой органические группы; R ′ ≠ H.
Ион карбоновой кислоты представляет собой сопр женного основания карбоновой кислоты, RCOO - (или (или RCO 2 - .) Это ион с отрицательным зарядом .
Синтез [ править ]
Карбоксилат-ионы могут быть образованы депротонированием карбоновых кислот. Такие кислоты обычно имеют pK a приблизительно <5, что означает, что они могут быть депротонированы многими основаниями, такими как гидроксид натрия или бикарбонат натрия .
Резонансная стабилизация карбоксилат-иона [ править ]
Карбоновые кислоты легко диссоциируют на карбоксилат-анион и положительно заряженный ион водорода (протон), гораздо легче, чем спирты (на алкоксидный ион и протон), потому что карбоксилатный ион стабилизируется резонансом . Отрицательный заряд, который остается после депротонирования карбоксильной группы, делокализован между двумя электроотрицательными атомами кислорода в резонансной структуре. Если группа R является электроноакцепторной группой (такой как -CF 3 ), основность карбоксилата будет еще более ослаблена.
Эта делокализация электронного облака означает, что оба атома кислорода имеют менее сильный отрицательный заряд; положительный протон, таким образом, менее сильно притягивается обратно к карбоксилатной группе, как только он ушел; следовательно, ион карбоксилата более стабилен и менее основной в результате резонансной стабилизации отрицательного заряда. Напротив, однажды образованный ион алкоксида будет иметь сильный отрицательный заряд, локализованный на его одиночном атоме кислорода, который будет сильно притягивать любые близлежащие протоны (действительно, алкоксиды являются очень сильными основаниями). Из-за резонансной стабилизации карбоновые кислоты имеют гораздо более низкую pKa.значения (и, следовательно, более сильные кислоты), чем спирты. Например, значение pKa уксусной кислоты составляет 4,9, в то время как у этанола значение pKa равно 16. Следовательно, уксусная кислота является гораздо более сильной кислотой, чем этанол. Это, в свою очередь, означает, что для эквимолярных растворов карбоновой кислоты и спирта карбоновая кислота будет иметь гораздо более низкий pH.
Реакции [ править ]
Нуклеофильное замещение [ править ]
Карбоксилат-ионы - хорошие нуклеофилы . Они реагируют с алкилгалогенидами с образованием сложного эфира . Следующая реакция показывает механизм реакции.
Нуклеофильность карбоксилат-ионов намного слабее, чем у гидроксид- и алкоксид- ионов, но сильнее, чем у галогенид- анионов (в полярном апротонном растворителе , хотя есть и другие эффекты, такие как растворимость иона).
Сокращение [ править ]
В отличие от восстановления сложного эфира, восстановление карбоксилата отличается из-за отсутствия уходящей группы и относительно богатого электронами атома углерода (из-за отрицательного заряда на атомах кислорода). С небольшим количеством кислоты реакция происходит с литийалюмогидридом за счет превращения LAH в кислоту Льюиса , AlH 3 в процессе, превращая оксианион в 4 связи Al-O.
Примеры [ править ]
Этот список предназначен для случаев, когда есть отдельная статья для аниона или его производных. Все другие органические кислоты должны находиться в их исходной карбоновой кислоте.
- Формиат- ион, HCOO -
- Ацетат- ион, CH 3 COO -
- Бутират- ион, CH 3 (CH 2 ) 2 COO -
- Лактат- ион, CH 3 CH (OH) COO -
- Ион метантетракарбоксилата , C (COO - ) 4
- Оксалат- ион, (COO)2-
2 - жасмонат дериваты
См. Также [ править ]
- Карбоновая кислота
Ссылки [ править ]
