Carbonsäure vs. Ester
Carbonsäuren und Ester sind organische Moleküle mit der Gruppe –COO. Ein Sauerstoffatom ist mit einer Doppelbindung an Kohlenstoff gebunden, und das andere Sauerstoffatom ist mit einer Einfachbindung gebunden. Da nur drei Atome mit dem Kohlenstoffatom verbunden sind, hat es eine trigonale planare Geometrie um sich herum. Weiterhin ist das Kohlenstoffatom sp2-hybridisiert. Die Carboxylgruppe ist eine weit verbreitete funktionelle Gruppe in der Chemie und Biochemie. Diese Gruppe ist der Stammbaum einer verwandten Familie von Verbindungen, die als Acylverbindungen bekannt sind. Acylverbindungen sind auch als Carbonsäurederivate bekannt. Ester ist ein solches Carbonsäurederivat.
Carbonsäure
Carbonsäuren sind die organischen Verbindungen mit der funktionellen Gruppe –COOH. Diese Gruppe ist als Carboxylgruppe bekannt. Carbonsäure hat eine allgemeine Formel wie folgt.
In der einfachsten Art von Carbonsäure ist die R-Gruppe gleich H. Diese Carbonsäure ist als Ameisensäure bekannt. Neben Ameisensäure gibt es viele andere Arten von Carbonsäuren mit verschiedenen R-Gruppen. Die R-Gruppe kann eine geradkettige, verzweigtkettige, aromatische Gruppe usw. sein. Essigsäure, Hexansäure und Benzoesäure sind einige der Beispiele für Carbonsäuren. In der IUPAC-Nomenklatur werden Carbonsäuren benannt, indem das letzte – e des Namens des Alkans, das der längsten Kette in der Säure entspricht, weggelassen und –oic acid hinzugefügt wird. Dem Carboxylkohlenstoff wird immer die Nummer 1 zugeordnet. Demnach lautet die IUPAC-Bezeichnung für Essigsäure Ethansäure. Abgesehen von den IUPAC-Namen haben viele der Carbonsäuren gebräuchliche Namen.
Carbonsäuren sind polare Moleküle. Aufgrund der -OH-Gruppe können sie untereinander und mit Wasser starke Wasserstoffbrückenbindungen eingehen. Infolgedessen haben Carbonsäuren hohe Siedepunkte. Außerdem lösen sich Carbonsäuren mit niedrigeren Molekulargewichten leicht in Wasser. Mit zunehmender Länge der Kohlenstoffkette nimmt jedoch die Löslichkeit ab. Carbonsäuren haben eine Acidität im Bereich von pKa 4-5. Da sie sauer sind, reagieren sie leicht mit NaOH- und NaHCO3 -Lösungen, um lösliche Natriumsalze zu bilden. Carbonsäuren wie Essigsäure sind schwache Säuren und existieren in wässrigen Medien im Gleichgewicht mit ihrer konjugierten Base. Wenn die Carbonsäuren jedoch elektronenziehende Gruppen wie Cl, F haben, sind sie saurer als die unsubstituierte Säure.
Ester
Ester haben eine allgemeine Formel von RCOOR’. Ester werden durch die Reaktion einer Carbonsäure mit einem Alkohol hergestellt. Ester werden benannt, indem die Namen des von Alkohol abgeleiteten Teils zuerst geschrieben werden. Dann wird der aus dem Säureteil abgeleitete Name mit der Endung – ate oder – oate geschrieben. Ethylacetat ist beispielsweise der Name des folgenden Esters.
Ester sind polare Verbindungen. Aufgrund des Mangels an an Sauerstoff gebundenem Wasserstoff sind sie jedoch nicht in der Lage, starke Wasserstoffbrückenbindungen miteinander zu bilden. Infolgedessen haben Ester im Vergleich zu Säuren oder Alkoholen mit ähnlichen Molekulargewichten niedrigere Siedepunkte. Ester haben oft einen angenehmen Geruch, der für die charakteristischen Gerüche von Früchten, Blumen usw. verantwortlich ist.
Was ist der Unterschied zwischen Carbonsäure und Ester?
• Ester sind Carbonsäurederivate.
• Carbonsäuren haben die allgemeine Formel RCOOH. Ester haben die allgemeine Formel RCOOR’.
• Carbonsäuren können starke Wasserstoffbrückenbindungen eingehen, Ester jedoch nicht.
• Siedepunkte von Estern sind niedriger als die von Carbonsäuren.
• Im Vergleich zu niedermolekularen Säuren haben Ester oft angenehme Gerüche.
