3. Будова карбоксильної групи.

За рахунок взаємного впливу карбонільної та гідроксильної груп їх хімічний характер у складі карбоксильної групи різко змінюється у порівнянні з альдегідами та спиртами: – додаткове „стягування” вільної електронної пари атома оксигену гідроксильної групи на атом карбону карбонільної групи (С=О) послабляє його електрофільні властивості. Це приводить до того, що

стають неможливими характерні для альдегідів та кетонів реакції нуклеофільного приєднання, полімеризації, тобто зв’язок С=О стає пасивним.

• наявність р,-супряження в карбоксильній групі різко підвищує полярність зв’язку ОН та міцність зв’язку С–О. Це приводить до значного збільшення кислотних властивостей гідроксильної групи у складі карбоксильної групи.

Для карбоксильного аніона є характерним повне вирівнювання зарядів, яке можна представити мезомерним карбоксилат-аніоном А:

Таке „вирівнювання” електронної густини збільшує термодинамічну стійкість мезомерного аніона А, що є причиною легкої дисоціації протону, тобто прояви кислотних властивостей.

4. Фізичні властивості.

Перші чотири представника ряда насичених карбонових кислот – рідини, зо змішуються з водою у будь-яких пропорціях. Кислоти С₅-С₉ – маслянисті рідини з невисокою розчинністю у воді. Вищі кислоти (від С₁₀) – тверді тіла, що практично не розчиняються у воді. Фізичні властивості карбонових кислот в значній мірі залежать від ступеню їх асоціації в розчинах, тобто від міжмолекулярних та внутрішньомолекулярних водневих зв’язків.

Карбонові кислоти в рідкому та твердому стані, в основному, знаходяться у вигляді циклічних димерів. Звідси і більш високі Тпл. та Ткип. у порівнянні, наприклад, із спиртами і алкілгалогенідами подібної молекулярної маси, (табл. 16.1).

5. Хімічні властивості.

5.1. Кислотні властивості залежать від структури вуглеводневого радикалу і природи замісників у ньому. Електронодонорні замісники дестабілізують карбоксилат-аніон і послаблюють кислотні властивості, тоді як електроноакцепторні замісникі делокалізують негативний заряд в карбоксилат-аніоні, підвищують його стійкість і кислотні властивості, (табл. 17.2).

Таблиця 17.2

Залежність рК_а карбонових кислот від І-ефекта замісників.

Кислота	рКа	Вплив замісника: І-ефект
	4,89	+
	4,76	0
	2,58	–
	2,86	–
	2,90	–
	3,17	–
	4,34	–

Для арилкарбонових кислот, загалом, вплив електроноакцепторних та електронодонорних замісників на силу кислот такий же, як і в ряду жирних кислот, (табл. 17.3).

Таблиця 17.3

Залежність рК_а арилкарбонових кислот від впливу замісників в бензольному ядрі.

Положення замісника	Тип і природа замісника
	NH2–	CH3–	HO–	Cl–	NO2–
орто-	4,97	3,91	2,97	2,92	2,16
мета-	4,78	4,27	4,06	3,82	3,47
пара-	4,92	4,36	4,48	3,98	3,41

Для порівняння рК_а бензойної кислоти – 4,17. У випадку знаходження замісників у о-положенні відносно СООН-групи спостерігається аномальне збільшення сили кислот, що можна пояснити утворенням внутрішньомолекулярного водневого зв’язку, тобто впливом замісника на здатність карбоксильної групи дисоціювати по кислотному типу:

Підтвердженням кислотних властивостей для цього класу сполук є класична реакція нейтралізації:

	ацетат натрію
	бензоат натрію

5.2. Реакція етерифікації.Із спиртами кислоти утворюють естери:

етилацетат (етиловий естер оцтової кислоти)

5.3. Реакція деакрбоксилювання характерна для будь-яких кислот. При цьому легкість декарбоксилювання зростає із зростанням сили кислоти:

Подібне декарбоксилювання може відбуватись при прокалюванні (суха перегонка) кальцієвих та барієвих солей карбонових кислот (окрім мурашиної кислоти):

ацетат кальція		ацетон

Мурашина кислота та її солі – форміати в залежності від умов реакції утворюють різні продукти перетворень:

Цікаво відмітити, що при нагріванні амонієвих солей карбонових кислот утворюються аміди:

амід оцтової кислоти

5.4. Реакції відновлення аліфатичних та ароматичних карбонових кислот ідуть важко. Але під дією тетрагідроалюмінату літія LiAlH₄ вони досить легко відновлюються до відповідних спиртів:

Необхідно відмітити, що похідні карбонових кислот відновлюються значно легше:

а) відновлення естерів по Буво-Блану (1903 р.):

б) відновлення хлорангідридів по Роземунду (1918 р.):