L'acido azelaico è un acido dicarbossilico alifatico a catena lineare- con la formula molecolare C₉H₁₆O₄, caratterizzato da un gruppo carbossilico a ciascuna estremità della molecola. A causa dell'elevata reattività di questi due gruppi carbossilici, l'acido azelaico subisce le tipiche reazioni dell'acido carbossilico-come la neutralizzazione con basi e l'esterificazione con alcoli-e può reagire ulteriormente con composti contenenti gruppi idrossilici o amminici. In condizioni di reazione appropriate, i due gruppi carbossilici possono partecipare alle reazioni in modo indipendente, consentendo all'acido azelaico di funzionare come monomero bifunzionale nei processi di polimerizzazione.
L'esterificazione è una proprietà chimica chiave dell'acido azelaico. In presenza di un catalizzatore acido e di calore, reagisce con gli alcoli (come etanolo o butanolo) per produrre i corrispondenti esteri azelati e acqua. Poiché la molecola contiene due gruppi carbossilici, si possono formare monoesteri o diesteri, a seconda del dosaggio di alcol e delle condizioni di reazione. Gli esteri azelati mostrano flessibilità e proprietà lubrificanti, che li rendono preziosi in applicazioni come plastificanti, lubrificanti e materiali polimerici.
L'acido azelaico subisce anche reazioni di neutralizzazione con sostanze basiche per formare sali corrispondenti; per esempio, la reazione con idrossido di sodio produce azelato disodico. I suoi gruppi carbossilici possono anche reagire con alcuni ioni metallici per formare sali carbossilati, una proprietà utilizzata nella preparazione di composti correlati. Nella sintesi dei polimeri i due gruppi carbossilici dell'acido azelaico possono subire policondensazione con dioli; attraverso la disidratazione, si formano legami esterei e le catene molecolari si estendono, consentendo all'acido di fungere da materia prima dicarbossilica per la sintesi del poliestere.
In condizioni di conservazione standard, l'acido azelaico è chimicamente stabile e generalmente resistente a una decomposizione o degradazione significativa. Tuttavia, l'esposizione a temperature elevate o un riscaldamento prolungato possono alterarne lo stato fisico e le proprietà chimiche, rendendo necessario un attento controllo della temperatura durante la lavorazione. Data la presenza di due gruppi carbossilici, fattori quali i rapporti delle materie prime, le temperature di reazione e i catalizzatori devono essere gestiti con attenzione durante la polimerizzazione, poiché queste condizioni influenzano direttamente la velocità di reazione, nonché il peso molecolare e la struttura del polimero risultante.