Карбонові кислоти — це клас органічних сполук, що містять карбоксильну групу (-СООН), яка складається з атома вуглецю, з’єднаного з атомом кисню, і гідроксильної групи (-ОН). У молекулі карбонової кислоти атом вуглецю приєднаний до атома кисню подвійним зв’язком, утворюючи карбонільну групу (C=O), тоді як атом вуглецю карбонільної групи приєднаний до атома кисню в гідроксильну групу за допомогою одинарного зв’язку. Загальна формула карбонової кислоти - R-COOH, де R означає структуру вуглецевого ланцюга або вуглецевого кільця, які можуть бути різними органічними групами, такими як алкіл, алкен, арил тощо.
Властивості карбонових кислот включають:
1. Карбонові кислоти можуть іонізувати іони водню (H+) у воді, тому є кислотними.
2. Карбоксильний атом водню в молекулі карбонової кислоти схильний до реакцій заміщення, таких як етерифікація, амідування тощо, через свою сильну кислотність.
3. Карбонільний атом вуглецю в молекулі карбонової кислоти може вступати в реакції приєднання, такі як приєднання водню з утворенням спирту.
4. Карбонові кислоти можуть втрачати свої карбоксильні групи шляхом декарбоксилювання з утворенням відповідних вуглеводнів або олефінів.
Карбонові кислоти широко зустрічаються в природі, такі як лимонна кислота, оцтова кислота (оцтова кислота), яблучна кислота тощо, а також є проміжними продуктами метаболічних шляхів у багатьох організмах. У промисловості та фармацевтиці карбонові кислоти та їх похідні мають широкий спектр застосувань, таких як пластмаси, гума, фармацевтичні препарати, харчові добавки тощо.