
【機】 carboxylic
carboxyl
【化】 carboxy; carboxyl; carboxyl(ic) group; oxatyl
【醫】 carboxyl; oxatyl
羧基(carboxyl group)是羧酸類有機化合物中的特征性官能團,其化學結構由羰基(C=O)與羟基(-OH)直接相連組成,通式為-COOH。根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的定義,該基團中的氧原子通過共轭效應形成穩定結構,使其具有明顯酸性(pKa約4-5),能解離釋放質子(H⁺)。
在有機化學反應中,羧基可通過以下方式參與反應:
羧基廣泛存在于生物活性分子中,例如:
結構式可表示為: $$ begin{aligned} & O &/ !!!||!!! backslash R-C-OH end{aligned} $$ 該平面構型已被X射線晶體學證實。在蛋白質三級結構中,羧基常通過氫鍵參與分子識别過程,這一特性在酶-底物相互作用研究中具有重要價值。
羧基(Carboxyl group)是有機化學中一種重要的官能團,化學式為-COOH,由羰基(C=O)和羟基(-OH)直接相連組成。它是羧酸類化合物(如乙酸、檸檬酸)的特征結構,具有以下核心特性:
羧基可電離出質子(H⁺),與堿反應生成羧酸鹽: $$text{RCOOH} + text{NaOH} rightarrow text{RCOO⁻Na⁺} + text{H₂O}$$ 例如,乙酸與氫氧化鈉生成乙酸鈉。
與醇在酸催化下生成酯和水(可逆反應): $$text{RCOOH} + text{R'OH} rightleftharpoons text{RCOOR'} + text{H₂O}$$
高溫或酶催化下,羧酸脫去二氧化碳生成烴或酮: $$text{RCOOH} xrightarrow{Delta} text{RH} + text{CO₂↑}$$ 例如,生物體内的脫羧酶參與糖代謝。
羧基通過其獨特的結構和反應性,成為有機合成與生物代謝的核心基團。其酸性、成鹽能力及衍生反應(酯化、脫羧)在化學和生命科學中廣泛應用。
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