Karboxyláty

Obecný vzorec karboxylátového iontu

Akrylátový ion

Karboxyláty jsou anionty představující konjugované zásady karboxylových kyselin.

Jejich soli se nazývají karboxylátové soli a mají obecný vzorec M(RCOO)n, kde M kation kovu nebo amonný kation a n je 1, 2,...; Karboxylátové estery Mají obecný vzorec RCOOR′ nebo RCO2R′; R a R′ organické skupiny.

Příprava

Karboxylátové ionty se tvoří deprotonací karboxylových kyselin. Tyto kyseliny mají obvykle pKa menší než 5 a mohou být deprotonovány mnoha zásadami, jako jsou hydroxid sodný a hydrogenuhličitan sodný.

RCO2H + NaOH -> RCO2Na + H2O

Rezonanční stabilizace karboxylátových iontů

Karboxylové kyseliny snadno disociují za tvorby karboxylátových aniontů a kladně nabitých vodíkových iontů (protonů), a to mnohem lépe než alkoholy na alkoxidové ionty a protony), protože karboxylát je rezonančně stabilizován. Záporný náboj vzniklý deprotonací karboxylové skupiny je delokalizován mezi oběma elektronegativními kyslíky a vytváří rezonanční strukturu. +more Pokud R patří mezi skupiny odtahující elektrony (což je například trifluormethyl (-CF3), tak se zásaditost karboxylátu snižuje a kyselost kyseliny zvyšuje.

:Ekvivalence rezonančních struktur vytvářejících delokalizovanou formu karboxylátu

V důsledku této delokalizace mají oba atomy kyslíku menší záporné náboje a kladně nabitý proton je tak slaběji vázán ke karboxylové skupině; karboxylátové ionty jsou tak stabilnější a méně zásadité. U alkoxidových iontů mají atomy kyslíku větší náboje a jsou k okolním protonům vázány silněji (alkoxidy jsou tak velmi silnými zásadami). +more Vzhledem k rezonanční stabilizaci mají karboxylové kyseliny výrazně nižší hodnoty pKa (a jsou tedy silnějšími kyselinami) než alkoholy, například kyselina octová má pKa 4,8, zatímco u ethanolu je jeho hodnota ~16. Kyselina octová je tedy sinější kyselinou a její roztoky mají oproti roztokům ethanolu se stejnou molární koncentrací nižší pH.

Reakce

Nukleofilní substituce

Karboxylátové ionty jsou dobrými nukleofily. Reagují s halogenalkany za vzniku esterů:

+more'>300x300px.

Karboxylátové ionty jsou mnohem slabšími nukleofily než hydroxidy a alkoxidy, ovšem silnějšími než halogenidové anionty (v aprotických polárních rozpouštědlech, i když vliv má také například rozpustnost iontu).

Redukce

Redukce karboxylátů probíhá jinak než redukce esterů, protože u nich není přítomna odstupující skupina a na uhlíkovém atomu je v důsledku záporného náboje kyslíkových atomů poměrně vysoká elektronová hustota. Kyselinu lze zredukovat hydridem lithno-hlinitým (LAH) přeměnou LAH na Lewisovu kyselinu hydrid hlinitý (AlH3), přičemž se oxyanion mění na čtyři vazby Al-O.

500x500px 500x500px

Příklady

Mravenčanový ion, HCOO− * Octanový ion, CH3COO− * Methantetrakarboxylátový ion, C(COO−)4 * šťavelanový ion, (COO)b=2|p=2−

Odkazy

Reference

Související články

Karboxylové kyseliny

Externí odkazy

Kategorie:Anionty