카르복시산

카르복시산은 분자 내에 카르복실기(-COOH)를 하나 이상 가지고 있는 유기산의 총칭이다. 카르복실기는 카보닐기(C=O)와 하이드록시기(-OH)가 결합된 형태이며, 카르복시산의 산성을 나타내는 핵심 작용기이다.

특징

• 산성: 카르복시산은 수용액에서 수소 이온(H+)을 내놓아 약산성을 띤다. 이는 카르복실기 내의 산소 원자가 수소 원자와 결합된 전자를 끌어당겨 O-H 결합을 약화시키기 때문이다.
• 극성: 카르복실기는 극성을 가지므로, 카르복시산은 극성 용매에 잘 녹는 경향이 있다. 하지만 탄화수소 사슬이 길어질수록 소수성이 강해져 용해도가 감소한다.
• 반응성: 카르복시산은 다양한 화학 반응에 참여한다. 대표적인 반응으로는 에스테르화 반응(알코올과 반응하여 에스테르 생성), 아미드화 반응(아민과 반응하여 아미드 생성), 중화 반응(염기와 반응하여 염 생성) 등이 있다.

종류

카르복시산은 다양한 기준으로 분류될 수 있다.

• 카르복실기 수: 분자 내에 카르복실기가 1개인 경우 모노카르복시산, 2개인 경우 다이카르복시산, 3개 이상인 경우 폴리카르복시산이라고 한다.
• 탄화수소 사슬: 탄화수소 사슬이 포화 상태인 경우 포화 카르복시산, 불포화 상태인 경우 불포화 카르복시산이라고 한다.
• 방향족 유무: 벤젠 고리를 포함하는 경우 방향족 카르복시산, 그렇지 않은 경우 지방족 카르복시산이라고 한다.

대표적인 예시로는 아세트산(식초의 주성분), 포름산(개미산), 벤조산 등이 있다.

용도

카르복시산은 다양한 산업 분야에서 활용된다.

• 식품: 아세트산(식초), 구연산 등은 식품 첨가물로 사용된다.
• 의약품: 아스피린, 이부프로펜 등 많은 의약품의 원료로 사용된다.
• 플라스틱: 폴리에스터, 폴리아미드 등 고분자 물질의 원료로 사용된다.
• 섬유: 아크릴 섬유의 원료로 사용된다.
• 화장품: 다양한 화장품의 보존제, pH 조절제 등으로 사용된다.