Carbonzuren zijn een klasse organische verbindingen die een carboxylgroep (-COOH) bevatten, die bestaat uit een koolstofatoom gekoppeld aan een zuurstofatoom en een hydroxylgroep (-OH). In een carbonzuurmolecuul is het koolstofatoom door een dubbele binding aan het zuurstofatoom gebonden om een carbonylgroep (C=O) te vormen, terwijl het koolstofatoom van de carbonylgroep aan het zuurstofatoom van het hydroxylgroep door een enkele binding. De algemene formule van carbonzuur is R-COOH, waarbij R staat voor een koolstofketen of koolstofringstructuur, die verschillende organische groepen kunnen zijn, zoals alkyl, alkeen, aryl, enz.
Eigenschappen van carbonzuren zijn onder meer:
1. Carbonzuren kunnen waterstofionen (H+) in water ioniseren en zijn daarom zuur.
2. Het carboxylwaterstofatoom in het carbonzuurmolecuul is vanwege zijn sterke zuurgraad gevoelig voor substitutiereacties, zoals verestering, amidering, enz.
3. Het carbonylkoolstofatoom in het carbonzuurmolecuul kan additiereacties ondergaan, zoals de toevoeging met waterstof om alcohol te vormen.
4. Carbonzuren kunnen hun carboxylgroepen verliezen door decarboxylering, waardoor overeenkomstige koolwaterstoffen of olefinen worden gevormd.
Carbonzuren komen veel voor in de natuur, zoals citroenzuur, azijnzuur (azijnzuur), appelzuur, enz., en zijn ook tussenproducten van metabolische routes in veel organismen. Op industrieel en farmaceutisch gebied hebben carbonzuren en hun derivaten een breed scala aan toepassingen, zoals kunststoffen, rubber, farmaceutische producten, voedseladditieven, enz.