Carbonsäure gegen Alkohol
Carbonsäuren und Alkohole sind organische Moleküle mit polaren funktionellen Gruppen. Beide haben die Fähigkeit, Wasserstoffbrücken zu bilden, die ihre physikalischen Eigenschaften wie Siedepunkte beeinflussen.
Carbonsäure
Carbonsäuren sind die organischen Verbindungen mit der funktionellen Gruppe -COOH. Diese Gruppe ist als Carboxylgruppe bekannt. Carbonsäure hat eine allgemeine Formel wie folgt.
Bei der einfachsten Art von Carbonsäure ist die R-Gruppe gleich H. Diese Carbonsäure ist als Ameisensäure bekannt. Ferner kann die R-Gruppe eine gerade Kohlenstoffkette, eine verzweigte Kette, eine aromatische Gruppe usw. sein. Essigsäure, Hexansäure und Benzoesäure sind einige der Beispiele für Carbonsäuren. In der IUPAC-Nomenklatur werden Carbonsäuren benannt, indem das End-e des Namens des Alkans, das der längsten Kette in der Säure entspricht, fallen gelassen und -oic Säure hinzugefügt wird. Dem Carboxylkohlenstoff wird immer die Nummer 1 zugewiesen. Carbonsäuren sind polare Moleküle. Aufgrund der OH-Gruppe können sie untereinander und mit Wasser starke Wasserstoffbrückenbindungen eingehen. Infolgedessen haben Carbonsäuren hohe Siedepunkte. Ferner lösen sich Carbonsäuren mit niedrigeren Molekulargewichten leicht in Wasser. Mit zunehmender Länge der Kohlenstoffkette wird jedochdie Löslichkeit nimmt ab. Carbonsäuren haben einen Säuregehalt im Bereich von pKa 4-5. Da sie sauer sind, reagieren sie leicht mit NaOH und NaHCO3 Lösungen zur Bildung löslicher Natriumsalze. Carbonsäuren wie Essigsäure sind schwache Säuren und liegen im Gleichgewicht mit ihrer konjugierten Base in wässrigen Medien vor. Wenn die Carbonsäuren jedoch elektronenziehende Gruppen wie Cl, F aufweisen, sind sie sauer als die nicht substituierte Säure.
Alkohol
Das Merkmal der Alkoholfamilie ist das Vorhandensein einer OH-funktionellen Gruppe (Hydroxylgruppe). Normalerweise ist diese OH-Gruppe an ein sp 3 gebundenhybridisierter Kohlenstoff. Das einfachste Mitglied der Familie ist Methylalkohol, der auch als Methanol bekannt ist. Alkohole können in drei Gruppen eingeteilt werden: primär, sekundär und tertiär. Diese Klassifizierung basiert auf dem Substitutionsgrad des Kohlenstoffs, an den die Hydroxylgruppe direkt gebunden ist. Wenn an den Kohlenstoff nur ein weiterer Kohlenstoff gebunden ist, wird der Kohlenstoff als primärer Kohlenstoff und Alkohol als primärer Alkohol bezeichnet. Wenn der Kohlenstoff mit der Hydroxylgruppe an zwei andere Kohlenstoffe gebunden ist, ist dies ein sekundärer Alkohol und so weiter. Alkohole werden gemäß der IUPAC-Nomenklatur mit dem Suffix -ol benannt. Zunächst sollte die längste kontinuierliche Kohlenstoffkette ausgewählt werden, an die die Hydroxylgruppe direkt gebunden ist. Dann wird der Name des entsprechenden Alkans geändert, indem das letzte e fallen gelassen und das Suffix ol hinzugefügt wird.
Alkohole haben einen höheren Siedepunkt als die entsprechenden Kohlenwasserstoffe oder Ether. Der Grund dafür ist das Vorhandensein einer intermolekularen Wechselwirkung zwischen Alkoholmolekülen durch Wasserstoffbrückenbindung. Wenn die R-Gruppe klein ist, sind Alkohole mit Wasser mischbar, aber wenn die R-Gruppe größer wird, neigt sie dazu, hydrophob zu sein. Alkohole sind polar. Die CO- und OH-Bindungen tragen zur Polarität des Moleküls bei. Die Polarisation der OH-Bindung macht den Wasserstoff teilweise positiv und erklärt den Säuregehalt von Alkoholen. Alkohole sind schwache Säuren, und der Säuregehalt liegt nahe an dem von Wasser. –OH ist eine schlechte Abgangsgruppe, weil OH - eine starke Base ist.
Was ist der Unterschied zwischen Carbonsäure und Alkohol?
• Die funktionelle Gruppe der Carbonsäure ist -COOH und in Alkohol -OH.
• Wenn sich beide Gruppen in einem Molekül befinden, wird der Carbonsäure in der Nomenklatur Vorrang eingeräumt.
• Carbonsäuren haben im Vergleich zu entsprechenden Alkoholen einen höheren Säuregehalt.
• Die Carboxylgruppe und die OH-Gruppe ergeben charakteristische Peaks in IR- und NMR-Spektren.
