KWASY KARBOKSYLOWE - są to organiczne związki chemiczne, które zawierają grupę karboksylową. Atom wodoru w grupie karboksylowej może się łatwo odszczepiać w formie jonu wodorowego, co zgodnie z teorią Arrheniusa nadaje tym związkom charakter kwasowy:
- RCOOH + H2O ⇄ RCOO– + H3O+
Kwasy karboksylowe tworzą chętnie wiązania wodorowe z grupą aminową, hydroksylową i innymi. Kwasy karboksylowe z krótkimi grupami alkilowymi są dobrze rozpuszczającymi się w wodzie cieczami o ostrym, nieprzyjemnym zapachu i toksycznych własnościach. Wraz ze wzrostem długości grupy alkilowej wzrasta temperatura topnienia tych kwasów (prawidłowość tę widać dla kwasów wyższych niż kwas heksanowy). Kwasy karboksylowe zawierające poniżej 10 atomów węgla są cieczami w temperaturze pokojowej, a zawierające więcej niż 10 atomów węgla, ciałami stałymi. Kwasy monokarboksylowe zawierające 4-28 atomów węgla o prostym łańcuchu noszą nazwę kwasów tłuszczowych (czasem pojęcie kwasów tłuszczowych rozszerza się na wszystkie alifatyczne niecykliczne kwasy karboksylowe).
KWASY JEDNOKARBOKSYLOWE:

1) Kwas mrówkowy - jest to organiczny związek chemiczny i najprostszy kwas karboksylowy. Sole oraz estry kwasu mrówkowego to mrówczany. Występuje on m.in. we włoskach parzących pokrzyw oraz w jadzie mrówek.
Metody otrzymywania:
I. Synteza z CO i NaOH: Najstarszą metodą przemysłową jest reakcja tlenku węgla z wodorotlenkiem sodu. Proces ten prowadzi się w podwyższonej temperaturze oraz ciśnieniu, np. 180 stopni Celsjusza i 15-18 atm: NaOH + CO -> HCOONa .
Powstający w tym etapie mrówczan sodu krystalizuje i jest przeprowadzany w kwas mrówkowy poprzez zakwaszenie mieszaniny poreakcyjnej stężonym kwasem siarkowym: 2HCOONa + H
2SO
4 → 2HCOOH + Na
2SO
4
II. Synteza z CO i MeOH: jest to dominująca obecnie metoda produkcji kwasu mrókowego z metanolu i CO rozpoczyna się ona od otrzymania z tych substratów mrówczanu metylu w obecności silnych zasad, np. metanolanu sodu lub metanolanu potasu. Reakcję prowadzi się typowo w fazie ciekłej, w temperaturze 80 stopni Celsjusza, pod ciśnieniem 40-45 atm, choć w Związku Sowieckim opracowano proces przebiegający pod ciśnieniem 8 atm: CH
3OH + CO → HCOOCH
3.
W drugim etapie otrzymany ester poddaje się hydrolizie katalizowanej kwasami: HCOOCH
3 + H
2O ⇄ HCOOH + CH
3OHProces ten jest trudny ze względu na odwracalność reakcji i odtwarzanie estru podczas przerobu. Do czasu opracowania wydajnych technologii izolowania kwasu mrówkowego w 2 połowie XX w., mrówczan metylu przetwarzano na formamid i dopiero ten produkt hydrolizowano za pomocą np. ok 70% kwasu siarkowego:
- HCOOCH
3 + NH
3 → HCONH
2 + CH
3OH - 2HCONH
2 + H
2SO
4 + 2H
2O → 2HCOOH + (NH
4)
2SO
4 - Utlenianie węglowodorów: W zależności od technologii produkcji i substratów, na tonę kwasu octowego otrzymywanego w wyniku utleniania węglowodorów powstaje 50-250 kg kwasu mrókowego. Pordukty utlenienia rozdzielane są za pomocą destylacji azeotropowej w mieszaninie z benzenem lub chlorowanymi węglowodorami.
- Inne metody: Jest możliwa teoretycznie bezpośrednia synteza z wody i tlenku węgla
- C
2H
2(COOH)
2 + H
2 → C
2H
4(COOH)
2 - Kwas bursztynowy jest stosowany głównie do produkcji pochodnych (bezwodnik bursztynowy, imid kwasu bursztynowego, NBS). W przemyśle spożywczym jako regulator kwasowości i wzmacniacz smaku (jako dodatek żywności E363).
4) Kwas jabłkowy (kwas hydroksybursztynowy, łac. Acidum malicum) - jest to hydroksykwas dikarboksylowy występujący m.in. w jabkach i rabarbarze. Jest produktem ubocznym emtabolizmu węglowodanów. Jego forma zjonizowana (jabłczan) występuje jako produkt pośredni w cyklu kwasu cytrynowego (cyklu Krebsa). Zawiera on jedno centrum stereogeniczne i jego cząsteczka jest chiralna. naturalnie występuje enacjomer o konfiguracji L (konfiguracja absolutna S), wykazujący skręcalność właściwą. Syntetyczny kwas jabłkowy jest racematem. Podczas ogrzewania bez dostępu powietrza ulega dehydratacji do mieszaniny kwasu fumarowego i kwasu maleinowego. Stosuje się go w przemyśle spożywczym jako konserwant oraz w przemyśle farmaceutycznym.
- 5) Kwas winowy (łac. acidum tartaricum) - jest to hydroksykwas dikarboksylowy zawierający dwie grupy hydroksylowe (-OH). Występuje on w owocach (zwykle jako enacjomer D), zwłaszcza winogronach w stanie wolnym i w postaci soli.
- XIX-wiecznych chemików zastanawiało występowanie kwasu winowego w dwóch formach, z których naturalna skręcała płaszczyznę światła w prawo, a druga była optycznie nieczynna. Ludwik Pasteur zdołał za pomocą pęsety i szkła powiększającego rozdzielić enacjomorficzne kryształy L- i D-winianu amonowo-sodowego, udowadniając, że kwas gronowy to mieszanina dwóch odmian kwasu winowego.
- Kwas winowy posiada trzy izomery optyczne: dwa enacjomery (+)-(R,R) (-)-(S,S) i formę mezo (R,S). Odmiana (+)-(R,R) skręca płaszczyznę światła spolaryzowanego w prawo (-)-(S,S) w lewo, odmiana mezo, zwana również kwasem antywinowym, jest nieaktywna optycznie. Nieczynna optycznie jest także równomolowa mieszanina odmian (+)-(R,R) i (-)-(S,S), czyli racemat, zwany również kwasem gronowym, posiadająca właściwości inne aniżeli odmiana mezo (formy optycznie czynne są diastereoizomerami formy mezo). Podczas ogrzewania, ok. 165 stopni Celsjusza odmiany (+)-(R,R) i (-)-(S,S) przechodzą w odmianę mezo, a w około 175 stopniach Celsjusza tworzy się racemat.
- kwas (+)-winowy
konfiguracja R,R, czyli L
(naturalny)kwas (–)-winowy
konfiguracja S,S, czyli Dkwas mezo-winowy
konfiguracja R,S - ZASTOSOWANIE KWASU WINOWEGO: Kwas winowy wyizolowano po raz pierwszy z wodorowinianu potasu COOK−(CHOH)2COOH (kwaśnego winianu potasu, tzw.
- winnego kamienia), który osadza się w kadziach i beczkach przy fermentacji wina. Kwas winowy i
- jego sole są stosowane jako dodatki do żywnosci regulujące kwasowość. Ich oznaczenia według norm
- Unii Europejskiej: kwas winowy to E334, winian sodu E335, winian potasu E336, winian sodowo-
- potasowy (tzw. sól Signette'a) E337. Kwas winowy i jego sole wykorzystuje się też przy produkcji serów
- topionych (ser topiony to produkt pochodny sera, wytworzony przez topienie go z dodatkiem topników.
- Jako topniki używane są: kwas cytrynowy, kwas winowy, kwas mlekowy i ich sole. Ser przetapiany jest
- obecnie w temperaturach 90-99 stopni Celsjusza). Winian antymonylu-potasu (COOK−(CHOH)
H2O + CO ⇄ HCOOH, jednakże dla przesunięcia równowagi w kierunku produktu wymagana jest
bardzo wysoka temperatura i ciśnienie, i do czasu opracowania wydajnych katalizatorów proces
ten jest nieopłacalny z ekonomicznego punktu widzenia. Kwas mrówkowy charakteryzuje
duża lotność, ciśnienie par 4,2 kPa (20 stopni Celsjusza), jest to związek żrący i powodujący korozję.
Ze względu na obecność atomu wodoru przy węglu karbonylowym (ugrupowanie aldehydowe) wykazuje
właściwości redukujące (czym wyróżnia się spośród innych prostych kwasów karboksylowych). Np. z
roztworu azotanu srebra podgrzewanego z kwasem mrówkowym wydziela się metaliczne srebro; redukcji
ulegają też jony rtęci, złota, platyny oraz niektóre związki organiczne, np. iminy. Kwas mrówkowy hamuje
aktywnosć enzymów, zwłaszcza katalaz. Optimum skuteczności działania przypada na zakres pH 3-4 i niżej.
Przy pH 6,0 zawiera zaledwie 0,56% czynnej, niezdysocjowanej formy kwasu mrówkowego.
Kwas mrówkowy ze względu na swoje właściwości grzybobójcze często wykorzystywany jest jako składnik
preparaatów grzybobójczych i zakwaszających. Często występuje w mieszaninach z innymi kwasami bądź
naniesiony na nośnik. Ma szerokie zastosowanie w syntezie organicznej. W pszczelarstwie jest stosowany do
zwalczania roztocza Varroa destructor. Kwas mrówkowy jest stosowany również jako konserwant o silnych
właściwościach grzybobócjzych, przy wysokich stężeniach i niskim zakresie pH zakres jego działanie
- obejmuje również bakterie.

- Właściwości kwasu octowego: czysty kwas octowy jest bezbarwną, żrącą cieczą; jest mieszalny z wodą, a przy mieszaniu ulega kontrakcji objętości (zjawisku fizycznemu polegającemu na zmienie objętości roztworu lub mieszaniny wskutek reakcji chemicznej lub oddziaływań międzycząsteczkowych pomiędzy składnikami mieszaniny); 100% kwas octowy jest bardzo hugroskopijny i pochłania wilgoć z powietrza, zaś proces rozpuszczania się w nim wody ma charakter silnie endotermiczny. Powoduje to, że po otwarciu butelki z takim kwasem w wilgotnym pomieszczeniu zaczyna on pochłaniać wilgoć z powietrza, co skutkuje jego zauważalnym ochłodzeniem i szronieniem się ścianek butelki. W skrajnych przypadkach, jeśli w pomieszczeniu jest bardzo wilgotno, a otwór butelki jest szeroki, czysty kwas octowy może zestalić się po otwarciu. Ze względu na tworzenie kryształów w temp. poniżej 16 stopni Celsjusza, które wyglądem przypominają lód, czysty kwas octowy nazywany jest kwasem octowym lodowatym. Kwas o stężeniu 70-80% nosi nazwę esencji octowej. Stosunkowo wysoka temperatura wrzenia, a także efekty endotermiczne przy rozcieńczaniu wynikają z silnych wiązań wodorowych występujących między cząsteczkami kwasu. Wiązania wodorowe tworzone przez kwas octowy są na tyle silne, że obserwowano ich występowanie także w fazie gazowej. Jak każdy niższy kwas karboksylowy, kwas octowy ulega dysocjacji i dobrze przewodzi prąd elektryczny, jednak jest on kwasem słabym. Spala się niebieskim płomieniem. Kwas octowy powstaje m.in. w wyniku utleniania etanolu lub aldehydu octowego, a także podczas reakcji (np. hydrolizy) estrów kwasu octowego, bezwodnika octowego lub chlorku acetylu. Z metalami tworzy sole, a z alkoholami i fenolami - estry; obie te grypu związków nazywane są octanami.
- Historia kwasu octowego: Kwas octowy znany był ludzkości od zamierzchłych czasów pod postacią octu. Jako pierwszy substancję tę wyizolował z octu arabski alchemik Dżabir Ibn Hajjan. Produkcję czystego związku rozpoczęto jednak dopiero po roku 1700, kiedy to niemiecki chemik Georg Ernst Stahl dokonał destylacji kwasu octowego z octu.





KWASY DWUKARBOKSYLOWE:

ZASTOSOWANIE KWASU SZCZAWIOWEGO: Kwas szczawiowy stosowany jest do usuwania rdzy; w elektrotechnice jest on środkiem pomocniczym przy elektrolitycznym oksydowaniu glinu (Eloxal); w analizie mareczkowej jest substancją wzrocową do nastawiania miana roztworów utleniających; w pszczelarstwie jest stosowany do zawalczania roztocza Varroa destructor; służy również do wywabiania plam atramentu. W dużych stężeniach kwas szczawiowy działa drażniąco na skórę i błony śluzowe, ale nawet w ilościach spotykanych w żywności może być szkodliwy - z jonami wapnia tworzy trudno rozpuszczalny szczawian wapnia, który osadza się w psotaci kamieni w nerkach. Dlatego czesto spożywanie dużych ilości warzyw zawierających ten kwas może być przyczyną kamicy nerkowej a także niedoboru wapnia w organizmie.


2COOSbO), znany również jako emetyk, był stosowany jako środek pobudzający do wymiotów. Kwas winowy lub wodorowinian sodu stosuje się w analizie chemicznej do wykrywania jonów potasu .
- ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE: Kwas winowy podawany doustnie w postaci roztworu powoduje ugaszenie pragnienia. Wykazuje on działanie przeciwbiegunkowe - w małych dawkach, natomiast w większych jest osmotycznym środkiem przeczyszczającym. Wzmaga procesy regeneracji nabłonków przewodu pokarmowego, zapobiega ponadto niestrawności. Posiada dość silne właściwości prebiotyczne. Zastosowany miejscowo odznacza sie działaniem antyseptycznym i ściągającyym. Ponadto działa także przeciwzzapalnie, hamując obrzęki oraz nadmierne wydzielanie sebum. W dermatologii stosowany miejscowo w postaci roztworów wodnych 0,5-5%. Ponadto szeroko stosowany jest w przemyśle farmaceutycznym do przygotowywania postaci leku (granulaty, formy musujące - effervescens i inne) oraz jako regulator kwasowości, substancja stabilizująca.
KWASY TRÓJKARBOKSYLOWE:

INNE KWASY KARBOKSYLOWE:



KWASY CUKROWE:

1) Kwasy aldarowe - są to pochodne aldoz, w których końcowe grupy aldehydowa i hydroksylowa zostały utlenione do grup karboksylowych. Utlenienie jedynie grupy aldehydowej prowadzi do powstania kwasu aldonowego, a grupy hydroksylowej - kwasu uronowego.
HOOC[CH(OH)]nCOOH.


2) Kwasy aldonowe - jest to grupa kwasów cukrowych o wzorze ogólnym HOCH2[CH(OH)]nCOOH, pochodnych aldoz, w których końcowa grupa aldehydowa została utleniona do grupy karboksylowej. Utlenianie końcowej grupy hydroksylowej zamiast aldehydowej, prowadzi natomiast do powstania kwasu uronowego, a obu grup końcowych - kwasu aldarowego.

*KWASY URONOWE - jest to grupa kwasów cukrowych pochodnych aldoz, w których końcowa grupa hydroksylowa została utleniona do grupy karboksylowej. Wchodzą one w skład polisacharydów i glikozydów w organizmie oraz śluzów roślinnych. Utlenianie końcowej grupy aldehydowej zamiast hydroksylowej prowadzi natomiast do powstania kwasu aldonowego, a obu grup końcowych - kwasu aldarowego.

5) Kwas glicerynowy - pochodna gliceryny zawierająca grupę karboksylową -COOH.

6) Kwas glukarowy (kwas sacharowy) - jest to kwas dikarboksylowy. Produkt utleniania glukozy przy węglu C1 i C6.
7) Kwas glukonowy - jest to organiczny związek chemiczny, pochodna glukozy, powstała przez utlenienie jej grupy aldehydowej (-CHO). W lecznictwie jest wykorzystywany do leczenia alergii, a jego sól wapniowa - glukonian wapnia - w przypadkach niedoboru tego pierwiastka.




ETERY Z GRUPĄ KARBOKSYMETYLOWĄ:
1) Cetyryzyna (łac. Cetirizinum) - jest to antagonista receptora H1, pochodna hydroksyzyny. Jest to lek przeciwhistaminowy II generacji. Blokuje receptory H1 i hamuje chemotaksję eozynofili. W lecznictwie stosuje się również aktywny izomer lewoskrętny: lewocetyryzynę. Stosowany jest w przypadku alergicznego nieżytu nosa, alergicznego zapalenia spojówek, skórnych odczynó∑ alergicznych i pokrzywki.

3) Kwas 2,4 - dichlorofenoksyoctowy i 2,3,5 - trichlorofenoksyoctowy:
Kwas 2,4 -
dichlorofenoksyoctowy to organiczny związek chemiczny z grupy kwasów fenoksyoctowych. Jest fitoksycznym bojowym
środkiem trującym. W latach 40-tych XX wieku badania nad nim prowadzono w USA i Wielkiej Brytanii.
Był stosowany na skalę masową przez Amerykanów w wojnie wietnamskiej. Istnieje ponad 1500 środków
![]() |
Kwas 2,4 - dichlorofenoksyoctowy |
ochrony roślin zawierających 2,4-D. Sole sodowe i amonowe 2,4-D dobrze rozpuszczają się w wodzie,
natomiast estry są w niej nierozpuszczalne. 2,4-D może być stosowany w postaci czystej lub w mieszaninach
z innymi fitotoksycznymi bojowymi środkami trującymi. Jest składnikiem mieszanki czerwonej i pomarańczowej
(tęczowe herbicydy stanowiły grupę chemikaliów używanych jako broń chemiczna podczas działań wojennych
przeprowadzonych przez Armię Stanów Zjednoczonych w celu zniszczenia roślinności dżungli oraz pól uprawnych.
Armia amerykańska używała herbicydów tęczowych w celu niszczenia roślinności dżungli. Operacja ta miała
dwa cele: doprowadzenie do zrzucenia liści przez drzewa w celu uniemożliwienia ukrycia się partyzantów na
danym terenie i spowodowanie zniszczenia upraw w celu doprowadzenia do braków żywności u wroga.
![]() |
Kwas 2,4,5-trichlorofenoksyoctowy |
![]() |
Źródło: Wikipedia. Właściwości trujące Agent Orange. |
4) Kwas etakrynowy (łac. Acidum etacrynicum) - jest to wielofunkcyjny organiczny związek chemiczny, który
należy do środków moczpędnych typu diuretyków pętlowych. Jest lekiem bardzo toksycznym. Powodowane przez niego
uszkodzenie słuchu może być nieodwracalne. W przeciwieństwie do pozostałych stosowanych diuretyków pętlowych nie
ma budowy sulfonamidowej i może być stosowany u chorych wykazujących nadwrażliwość na sulfonamidy.
Wskazania są takie same jak dla pozostałych diuretyków pętlowych. Kwas etakrynowy jest obecnie w leczenictwie
5) Lewocetyryzyna - jest to organiczny związek chemiczny, antagonista receptora H1, aktywny lewoskre†ny
enacjomer cetyryzyny o silniejszym działaniu. W postaci dichlorowodorku jest stosowana w leczeniu alergicznego
nieżytu nosa, alergicznego zapalenia spojówek oraz przewlekłej pokrzywki idiopatycznej. Preparaty produkowane
KWASY FENOLOWE:


3) Kwas embonowy - jest to organiczny związek chemiczny z grupy kwasów dikarboksylowych zawierający dwa układy naftalenowe:

- Otrzymywany z kwasu 2-hydroksy-3-naftoesowego i formaldehydu. Rozkłada się powyżej 280 stopni Celsjusza. Praktycznie nie rozpuszcza się w wodzie, etanolu, eterze dietylowym, benzenie i kwasie octowym, natomiast rozpuszcza się w nitrobenzenie i pirydynie oraz nieco słabiej w chlorofomie. Tworzy on sole zwane embonianami (pamonianami), w postaci których stosowane są niektóre leki (np. embonian pyrantelu, pamonian hydroksyzyny) i stanowią nieaktywny składnik tych środków.


- aktywność przeciw rakowi piersi i wątroby (kwas ferulowy może być czynnikiem apoptycznym w komórkach rakowych, indukując ich samozniszczenie).

- raz sodu) tworzy mieszaninę zdolną przy odpowiednich warunkach do gwałtownego palenia.



- 9) Kwas 5-hydroksyindolooctowy - produkt metabolizmu tryptofanu i rozpadu serotoniny. Stosowany jest przy oznaczaniu poziomu serotoniny w organizmie.


- dżycowe, antyagregacyjne, fungistatyczne (hamujące wzrost grzybów) i bakteriostatyczne.


Nazwa | Numer CAS | Struktura |
---|---|---|
Kwas o-kumarowy | 614-60-8 | |
Kwas m-kumarowy | 621-54-5 | |
Kwas p-kumarowy | 501-98-4 | ![]() |





Doświadczenie to było jednym z pierwszych dowodów obalających hipotezę istnienia siły życiowej (łac. vis vitalis), dowodziło bowiem możliwości otrzymania ze składników mineralnych (za takie uważany był wówczas fenol i CO2) związku organicznego. Odkrycie Kolbego uważa się również za początek chemicznego przemysłu farmaceutycznego, gdyż kwas salicylowy był pierwszym lekiem wytwarzanym na skalę przemysłową na drodze syntezy chemicznej. Dziś reakcję tę nazywa się reakcją Kolbego. Przebiega ona pod zwiększonym ciśnieniem w temperaturze 130 stopni Celsjusza.
REAKCJA KOLBEGO - INFORMACJE, ŹRÓDŁO: WIKIPEDIA:
![]() |
Źródło: Wikipedia. Wierzba biała to naturalne źródło kwasu salicylowego. |




Świetnie napisane. Pozdrawiam serdecznie.
OdpowiedzUsuń