Hva er karboksylsyrer?

Karboksylsyrer er en stor gruppe av kjemiske forbindelser som alle har en viss struktur til felles, sammensatt av de tre viktigste elementene på jorden - karbon, oksygen og hydrogen. Disse forskjellige forbindelsene utgjør de mest tallrike, naturlig forekommende organiske syrene. Den litt sviende surheten til sitrusfrukter, for eksempel sitroner, kommer fra ett eksempel kalt sitronsyre. De fleste av forbindelsene er relativt enkle kjemisk, og som en syre, ganske svake. Karboksylsyrer har i seg selv viktig bruk, men enda viktigere er at de er ganske enkle å bryte fra hverandre og rekombinere med andre kjemiske forbindelser for å lage mer komplekse stoffer.

Syrene har alltid en kjemisk understruktur som består av et karbonatom, og et hydrogenatom, og to oksygenatomer kalt en karboksylgruppe. Også knyttet til karbonatomet er et bredt utvalg av organiske molekyler, noen ganske kompliserte. Det kan også være mer enn en karboksylgruppe. Dikarboksylsyrer har to, mens en trikarboksylsyre har tre, og noen syrer kan ha så mange som 20 karboksylgrupper.

Et av kjennetegnene ved karboksylsyrer som gjør dem så nyttige for organisk liv, er at de lett løses opp i individuelle molekyler i løsningsmidler, inkludert vann. Selv de mest komplekse og sta av dem er vanligvis løselig i en alkoholløsning. Trikarboksyl sitronsyre er en vanlig ingrediens i brusdrikke drikker og i annen bearbeidet mat.

Et annet vanlig mattilsetning er eddiksyre i eddik. Det brukes også kommersielt for å stoppe kjemiske reaksjoner under fotografisk filmbehandling. Nesten halvparten av verdens forsyning av eddiksyre omdannes imidlertid kjemisk til vinylacetat, et av de viktigste ingrediensene i lim og maling. På samme måte som andre forbindelser som akrylsyre, kan vinylacetat videreforedles kjemisk til plast.

Denne allsidigheten av karboksylsyrer kommer fra det enkle å bryte deres kjemiske bindinger. En demonstrasjon av dette er barnets vulkanmodell som inneholder en flaske eddik. Når en teskje natron eller natriumbikarbonat tilsettes, bobler flasken voldsomt over i en skum av vann, karbondioksid og natriumacetat. Mennesker og de fleste andre dyr henter størstedelen av energien sin fra fordøyd mat gjennom en serie kjemiske reaksjoner som kalles "sitronsyresyklus."

Aminosyrer er også blant naturens viktigste karboksylsyrer. De har kallenavnet “byggesteinene til proteiner.” Proteiner skaper på sin side det nesten uendelige mangfoldet av organisk vev, fra hår, hud, hjerte til trebark. Forskere har tatt dette signalet, for å bruke syrene i, eller kjemisk skjult dem til, et stort utvalg av bruksområder. Parfymer, industrielle blekemidler, matbeskyttelsesmidler og farmasøytiske medikamenter er bare noen få eksempler på.