13.6 : NMR e spettroscopia di massa degli acidi carbossilici

Nella spettroscopia ^1H-NMR, i protoni acidi (–COOH) degli acidi carbossilici sono altamente deschermati e assorbono molto in profondità, a circa 9–12 ppm. Il valore di spostamento chimico dipende dalla concentrazione e dal solvente utilizzato.

Mentre i protoni α degli acidi carbossilici assorbono a 2–2,5 ppm, i protoni β assorbono più in alto.

Gli acidi carbossilici vengono facilmente identificati sciogliendoli nell'ossido di deuterio, il che si traduce in un rapido scambio dei protoni acidi con il deuterio. Ciò porta alla scomparsa del segnale del protone acido nello spettro.

Nella spettroscopia ^13C-NMR degli acidi carbossilici, i carboni carbonilici assorbono circa 160-180 ppm. Tuttavia, assorbono con uno spostamento chimico inferiore (o con un campo più elevato) rispetto ai carboni carbonilici delle aldeidi e dei chetoni. Ciò è dovuto all’elevato effetto schermante della coppia di elettroni non condivisi dell’ossigeno carbossilato. I carboni α degli acidi carbossilici vengono assorbiti a 20–40 ppm.

Nella spettroscopia di massa, gli acidi carbossilici mostrano un piccolo picco ionico molecolare. La frammentazione McLafferty degli acidi carbossilici produce ioni di frammenti di massa di numero pari (picco della base) con la perdita di un alchene. Un'altra importante frammentazione avviene con la perdita di un radicale alchilico, producendo un catione stabilizzato per risonanza (ha massa dispari). Gli acidi carbossilici aromatici danno picchi di ioni frammentari prominenti con la perdita di –OH e –C=O, a parte i picchi di ioni molecolari.