
【机】 carboxylic
carboxyl
【化】 carboxy; carboxyl; carboxyl(ic) group; oxatyl
【医】 carboxyl; oxatyl
羧基(carboxyl group)是羧酸类有机化合物中的特征性官能团,其化学结构由羰基(C=O)与羟基(-OH)直接相连组成,通式为-COOH。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,该基团中的氧原子通过共轭效应形成稳定结构,使其具有明显酸性(pKa约4-5),能解离释放质子(H⁺)。
在有机化学反应中,羧基可通过以下方式参与反应:
羧基广泛存在于生物活性分子中,例如:
结构式可表示为: $$ begin{aligned} & O &/ !!!||!!! backslash R-C-OH end{aligned} $$ 该平面构型已被X射线晶体学证实。在蛋白质三级结构中,羧基常通过氢键参与分子识别过程,这一特性在酶-底物相互作用研究中具有重要价值。
羧基(Carboxyl group)是有机化学中一种重要的官能团,化学式为-COOH,由羰基(C=O)和羟基(-OH)直接相连组成。它是羧酸类化合物(如乙酸、柠檬酸)的特征结构,具有以下核心特性:
羧基可电离出质子(H⁺),与碱反应生成羧酸盐: $$text{RCOOH} + text{NaOH} rightarrow text{RCOO⁻Na⁺} + text{H₂O}$$ 例如,乙酸与氢氧化钠生成乙酸钠。
与醇在酸催化下生成酯和水(可逆反应): $$text{RCOOH} + text{R'OH} rightleftharpoons text{RCOOR'} + text{H₂O}$$
高温或酶催化下,羧酸脱去二氧化碳生成烃或酮: $$text{RCOOH} xrightarrow{Delta} text{RH} + text{CO₂↑}$$ 例如,生物体内的脱羧酶参与糖代谢。
羧基通过其独特的结构和反应性,成为有机合成与生物代谢的核心基团。其酸性、成盐能力及衍生反应(酯化、脱羧)在化学和生命科学中广泛应用。
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