Die Carboxylgruppe (auch Carboxygruppe) ist die charakteristische
funktionelle Gruppe der
Carbonsäuren. Sie hat die Formel -COOH.An das Kohlenstoff-Atom der Carboxylgruppe ist über eine Doppelbindung ein Sauerstoff-Atom (
Carbonylgruppe) und über eine Einfachbindung eine
Hydroxylgruppe gebunden. Da das Sauerstoff-Atom auf Grund seiner starken
Elektronegativität einen elektronenziehenden Effekt (
-I-Effekt) auf das Kohlenstoff-Atom ausübt, wird das Kohlenstoff-Atom positiv polarisiert, es erhält eine positive
Partialladung. Der partielle Elektronenmangel am C-Atom bewirkt, dass die polare Atombindung zwischen dem Sauerstoff- und dem Wasserstoff-Atom der Hydroxylgruppe noch stärker polarisiert wird, so dass das positiv polarisierte Wasserstoff-Atom in wässriger Lösung leicht als
Proton auf ein Wasser-Molekül unter Bildung eines
Oxonium-Ions übertragen werden kann. Das Proton der Carboxylgruppe kann somit leichter abgespalten werden, als das Proton einer Hydroxylgruppe. Zudem ist die entstehende, negativ geladene
Carboxylatgruppe resonanzstabilisiert (resonanzstabilisiert bedeutet, dass ein bestimmtes System durch Delokalisierung von p-Elektronen besonders stabilisiert wird), da die negative Ladung über das C-Atom und die zwei O-Atome delokalisiert ist. So erklärt sich die höhere
Acidität (Säurestärke) der
Carbonsäuren gegenüber den
Alkoholen.
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