Co jsou karboxylové kyseliny?

Karboxylové kyseliny jsou velkou skupinou chemických sloučenin, které všechny mají společnou určitou strukturu, složenou ze tří nejdůležitějších prvků na Zemi - uhlíku, kyslíku a vodíku. Tyto různé sloučeniny tvoří nejhojnější, přirozeně se vyskytující organické kyseliny. Mírně bodavá kyselost citrusových plodů, jako jsou citrony, pochází z jednoho příkladu nazývaného kyselina citronová. Většina sloučenin je chemicky relativně jednoduchá a jako kyselina docela slabá. Karboxylové kyseliny samy o sobě mají životně důležité použití, ale co je důležitější, je docela snadné je rozložit a rekombinovat s jinými chemickými sloučeninami za vzniku složitějších látek.

Kyseliny mají vždy chemickou podstrukturu sestávající z atomu uhlíku a atomu vodíku a dvou atomů kyslíku nazývaných karboxylová skupina. K atomu uhlíku je také připojena široká škála organických molekul, některé docela složité. Může také existovat více než jedna karboxylová skupina. Dikarboxylové kyseliny mají dvě, zatímco trikarboxylová kyselina má tři, a některé kyseliny mohou mít až 20 karboxylových skupin.

Jednou z charakteristik karboxylových kyselin, které je činí tak užitečnými pro organický život, je to, že se snadno rozpustí v jednotlivých molekulách v rozpouštědlech, včetně vody. I ty nejsložitější a nejodolnější z nich jsou obvykle rozpustné v alkoholovém roztoku. Kyselina trikarboxylová citronová je běžnou ingrediencí v sodových nápojích a jiných zpracovaných potravinách.

Další běžnou potravinovou přídatnou látkou je kyselina octová v octě. Používá se také komerčně k zastavení chemických reakcí během zpracování fotografického filmu. Téměř polovina světové dodávky kyseliny octové je však chemicky přeměněna na vinylacetát, což je jedna ze základních složek lepidel a barev. Podobně jako jiné sloučeniny, jako je kyselina akrylová, může být vinylacetát dále chemicky zpracován na plasty.

Tato všestrannost karboxylových kyselin vychází ze snadného přerušení jejich chemických vazeb. Jednou z těchto ukázek je dětský model sopky obsahující láhev octa. Když se přidá čajová lžička jedlé sody nebo hydrogenuhličitanu sodného, ​​lahvička prudce bubliny v pěně vody, oxidu uhličitého a octanu sodného. Lidé a většina ostatních zvířat získávají většinu své energie z tráveného jídla prostřednictvím řady chemických reakcí zvaných „cyklus kyseliny citronové“.

Aminokyseliny patří také mezi nejdůležitější karboxylové kyseliny v přírodě. Jsou přezdívány „stavební kameny bílkovin“. Proteiny zase vytvářejí téměř nekonečnou rozmanitost organických tkání, od vlasů, kůže, srdce po kůru stromů. Vědci tuto narážku využili, aby využili kyseliny v nich nebo je chemicky zakryli v široké škále aplikací. Parfémy, průmyslová bělidla, konzervanty potravin a farmaceutická léčiva jsou jen několika dalšími příklady.