Carbonyl vs Carboxyl
Το καρβονύλιο και το καρβοξυλικό είναι κοινές λειτουργικές ομάδες που βρίσκονται στην οργανική χημεία. Και τα δύο έχουν ένα άτομο οξυγόνου, το οποίο είναι διπλό συνδεδεμένο με ένα άτομο άνθρακα.
Καρβονύλιο
Η ομάδα καρβονυλίου είναι μια λειτουργική ομάδα με διπλό δεσμό οξυγόνου σε άνθρακα. Οι αλδεΰδες και οι κετόνες είναι γνωστά ως οργανικά μόρια με καρβονυλική ομάδα. Η ομάδα καρβονυλίου σε μια αλδεΰδη είναι πάντα νούμερο ένα στην ονοματολογία καθώς βρίσκεται στο άκρο της ανθρακικής αλυσίδας. Η καρβονυλική ομάδα μιας κετόνης βρίσκεται πάντα στη μέση. Ανάλογα με τον τύπο της καρβονυλικής ένωσης, η ονοματολογία διαφέρει. Το "al" είναι το επίθημα που χρησιμοποιείται για την ονομασία των αλδεΰδων ενώ το "one" είναι το επίθημα που χρησιμοποιείται για την ονομασία των κετόνων. Ο άνθρακας ή οι άνθρακες δίπλα στον άνθρακα καρβονυλίου είναι ο α άνθρακας/α, που έχουν σημαντική αντιδραστικότητα λόγω του γειτονικού καρβονυλίου. Το άτομο άνθρακα καρβονυλίου είναι υβριδισμένο sp2. Έτσι, οι αλδεΰδες και οι κετόνες έχουν μια τριγωνική επίπεδη διάταξη γύρω από το άτομο άνθρακα του καρβονυλίου. Η ομάδα καρβονυλίου είναι μια πολική ομάδα (η ηλεκτροαρνητικότητα του οξυγόνου είναι μεγαλύτερη από τον άνθρακα, επομένως, η ομάδα καρβονυλίου έχει μεγάλη διπολική ροπή). Έτσι, οι αλδεΰδες και οι κετόνες έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού σε σύγκριση με τους υδρογονάνθρακες που έχουν το ίδιο βάρος. Εν πάση περιπτώσει, αυτές δεν μπορούν να δημιουργήσουν ισχυρότερους δεσμούς υδρογόνου όπως οι αλκοόλες με αποτέλεσμα χαμηλότερα σημεία βρασμού από τις αντίστοιχες αλκοόλες. Λόγω της ικανότητας σχηματισμού δεσμών υδρογόνου, οι αλδεΰδες και οι κετόνες χαμηλού μοριακού βάρους είναι διαλυτές στο νερό. Ωστόσο, όταν το μοριακό βάρος αυξάνεται, γίνονται υδρόφοβα. Το άτομο άνθρακα του καρβονυλίου είναι μερικώς θετικό φορτισμένο, επομένως μπορεί να λειτουργήσει ως ηλεκτρόφιλο. Επομένως, αυτά τα μόρια υποβάλλονται εύκολα σε αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης. Τα υδρογόνα που συνδέονται με τον άνθρακα δίπλα στην ομάδα καρβονυλίου έχουν όξινη φύση, η οποία ευθύνεται για διάφορες αντιδράσεις αλδεΰδων και κετονών. Οι ενώσεις που περιέχουν ομάδες καρβονυλίου απαντώνται ευρέως στη φύση. Η κινναμαλδεΰδη (στο φλοιό κανέλας), η βανιλίνη (στο φασόλι βανίλιας), η καμφορά (δέντρο καμφοράς) και η κορτιζόνη (επινεφριδιακή ορμόνη) είναι μερικές από τις φυσικές ενώσεις με μια ομάδα καρβονυλίου.
Carboxyl
Η ομάδα καρβοξυλίου είναι μια λειτουργική ομάδα στην οργανική χημεία. Αυτό βρίσκεται στα καρβοξυλικά οξέα, εξ ου και πήρε το όνομα. Σε αυτό, ένα άτομο άνθρακα συνδέεται διπλά με ένα άτομο οξυγόνου και συνδέεται με μια ομάδα υδροξυλίου με έναν απλό δεσμό. Εμφανίζεται ως –COOH. Το άτομο άνθρακα μπορεί να σχηματίσει έναν άλλο δεσμό με ένα άτομο εκτός από αυτές τις ομάδες. Επομένως, η καρβοξυλική ομάδα μπορεί να είναι μέρος ενός μεγάλου μορίου. Το καρβοξύλιο είναι μια όξινη ομάδα. Δρα ως ασθενές οξύ και σε υψηλές τιμές pH διασπάται. Λόγω της ομάδας –ΟΗ, μπορούν να σχηματίσουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους και με το νερό. Ως αποτέλεσμα, τα μόρια με την καρβοξυλική ομάδα έχουν υψηλά σημεία βρασμού. Όταν η καρβοξυλική ομάδα είναι σε ένα μόριο ως λειτουργική ομάδα, δίνεται ο αριθμός ένα στην ονοματολογία και το όνομα τελειώνει με "οϊκό οξύ". Η λειτουργική ομάδα καρβοξυλίου είναι κοινή και στα βιολογικά συστήματα. Τα αμινοξέα έχουν μια καρβοξυλομάδα ή μερικές φορές περισσότερες από μία καρβοξυλικές ομάδες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Καρβονυλίου και Καρβοξυλίου;
• Η ομάδα καρβονυλίου είναι μια λειτουργική ομάδα με διπλά συνδεδεμένο οξυγόνο σε έναν άνθρακα. Στο καρβοξυλικό, υπάρχει μια ομάδα καρβονυλίου και μια ομάδα υδροξυλίου.
• Η καρβοξυλική ομάδα είναι όξινη ενώ η ομάδα καρβονυλίου δεν είναι.
• Η ομάδα καρβοξυλίου μπορεί να δημιουργήσει δεσμούς υδρογόνου με μια άλλη καρβοξυλική ομάδα, αλλά το καρβονύλιο είναι μόνο δέκτης δεσμών υδρογόνου, επειδή δεν έχει υδρογόνο, το οποίο είναι ικανό να δεσμεύει υδρογόνο.
