CARBOXYLIQUES ACIDES

État naturel et préparations

Les corps gras d'origine animale et végétale sont, en très grande majorité, constitués par des esters d'un trialcool, le glycérol, et d'acides linéaires à nombre pair d'atomes de carbone, éventuellement insaturés ou porteurs d'une fonction alcool, appelés acides gras (glycérides). Les cires, animales et végétales (cérides), sont des esters d'acides gras et d'alcools à longue chaîne : le blanc de baleine ou palmitate de cétyle est l' ester de l'acide palmitique C₁₅H₃₁CO₂H et de l'alcool cétylique C₁₅H₃₁CH₂OH (hexadécanol), tandis que la cire de Carnauba renferme en particulier du palmitate de myricyle (C₁₅H₃₁CO₂C₃₀H₆₁). Les stérides, esters d'acides gras et d'alcools particuliers appelés stérols, sont également présents à l'état naturel : la lanoline, extraite de la graisse de suint de mouton qui est un ester de lanostérol (un alcool tétracyclique en C₃₀), les stérides du plasma sanguin.

Qu'elles soient industrielles ou de laboratoire, les principales méthodes de préparation des acides carboxyliques peuvent être classées en deux familles, selon que la chaîne carbonée du substrat de départ est conservée ou modifiée.

Réactions de préparation sans modification de la chaîne carbonée

Hydrolyse

Réactions 1 à 3 - crédits : Encyclopædia Universalis France — Réactions 1 à 3
Encyclopædia Universalis France

Les réactions d'hydrolyse des esters naturels, notamment des triglycérides provenant des graisses animales, sont réalisées en présence de soude et donnent, outre le glycérol, un mélange de sels de sodium des acides palmitique, stéarique et oléique. Ce savon de sodium peut être hydrolysé en milieu acide (H₂SO₄) et fournit les acides eux-mêmes (réaction 1).

L'hydrolyse des fonctions trivalentes, obtenues par synthèse, donne également accès aux acides carboxyliques. Les nitriles en particulier, facilement accessibles par action du cyanure de potassium sur les halogénures ou les tosylates d'alkyle, sont hydrolysés en catalyse acide ou basique. Les dérivés trichlorométhylés des aromatiques, résultant de la chloration photochimique des dérivés méthylés correspondants, sont hydrolysés en catalyse acide en acides carboxyliques.

Oxydation

L' oxydation des alcools primaires en aldéhydes puis en acides est réalisée, au laboratoire, sous l'action d'oxydants énergiques comme KMnO₄ ou K₂Cr₂O₇ en milieu acide (cf. alcools ; aldéhydes et cétones). L'une des préparations industrielles de l'acide acétique concerne l'oxydation, par l'air, de l'acétaldéhyde, avec catalyseur au cobalt, à température ordinaire et sous faible pression.

Les cétones cycliques sont oxydées, avec ouverture de la chaîne, en diacides : c'est l'un des procédés d'obtention de l'acide adipique par oxydation de la cyclohexanone (cf. aldéhydes et cétones).

Enfin, les hydrocarbures aromatiques méthylés, notamment le toluène, peuvent être oxydés par l'air, en présence de catalyseurs au cobalt, en acides arylcarboxyliques.

Réactions de préparation avec augmentation de la chaîne carbonée

Carboxylation d'organométalliques

Un procédé très général de synthèse des acides carboxyliques est l'addition des organomagnésiens sur l'anhydride carbonique. D'autres dérivés de l'acide carbonique peuvent être utilisés, notamment le chloroformiate et le carbonate d'éthyle, qui conduisent à l'ester éthylique de l'acide à un carbone de plus.

La synthèse malonique est également une méthode très générale pour introduire, sur une chaîne alkyle ou aryle, un groupement —CH₂CO₂H. Le malonate d'éthyle est transformé en carbanion par une base forte comme l'éthylate, ou, mieux, l'amidure de sodium. L' halogénure d'alkyle ou d'aryle est condensé sur ce carbanion et conduit à l'alkyl- ou aryl-malonate d'éthyle. Par hydrolyse acide, on passe à l'acide malonique substitué qui, comme tous les[...]

La suite de cet article est accessible aux abonnés

Des contenus variés, complets et fiables
Accessible sur tous les écrans
Pas de publicité

Découvrez nos offres

Déjà abonné ? Se connecter

Écrit par

Jacques METZGER : professeur de chimie organique à la faculté des sciences de Marseille

Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis

Classification

Pour citer cet article

Jacques METZGER. CARBOXYLIQUES ACIDES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

METZGER, J.. CARBOXYLIQUES ACIDES. Encyclopædia Universalis. (consulté le )

METZGER, Jacques. « CARBOXYLIQUES ACIDES ». Encyclopædia Universalis. Consulté le .

METZGER, Jacques. « CARBOXYLIQUES ACIDES ». Encyclopædia Universalis [en ligne], (consulté le )

Médias

Association intermoléculaire - crédits : Encyclopædia Universalis France — Association intermoléculaire

Encyclopædia Universalis France

Mésomères du groupe carboxyle et de l'anion carboxylate - crédits : Encyclopædia Universalis France — Mésomères du groupe carboxyle et de l'anion carboxylate

Encyclopædia Universalis France

Afficher les 6 médias de l'article CARBOXYLIQUES ACIDES

Autres références

ACÉTIQUE ACIDE
- Écrit par Jacques METZGER
- 2 111 mots
- 3 médias
L'acide acétique, acide organique de formule CH₃COOH, est le membre le plus important de la famille des acides carboxyliques. Il joue avec ses dérivés un rôle essentiel dans de nombreuses synthèses et dégradations biologiques accompagnant le métabolisme des aliments et la formation des tissus....
ACÉTYLACÉTIQUE ESTER
- Écrit par Jacques METZGER
- 1 355 mots
- 2 médias
L'acide acétylacétique est le nom usuel du butanone-3-oïque :
Cet acide a été isolé dans les urines pathologiques. Il peut être obtenu par une hydrolyse prudente de son ester éthylique. Ce dernier, beaucoup plus important, est un intermédiaire utilisé dans l'industrie pharmaceutique et dans...
ACIDES-ALCOOLS
- Écrit par Jacques METZGER
- 1 300 mots
- 1 média
Un acide-alcool est une molécule renfermant au moins une fonction acide carboxylique et une fonction alcool.
La nature nous en fournit de nombreux exemples : acides lactique du lait aigri, malique des pommes avant maturité (diacide-monoalcool), tartrique du tartre des vins (diacide-diacool), citrique...
ACIDES & BASES
- Écrit par Yves GAUTIER, Pierre SOUCHAY
- 12 364 mots
- 7 médias
Un acide carboxylique s'ionise en un anion mésomère (formule 2), si bien qu'en fait la charge négative est répartie entre les deux atomes d'oxygène, donnant une structure intermédiaire entre les précédentes (on dit qu'il y a résonance entre celles-ci). La structure réelle...
Afficher les 15 références