Что такое реакция этерификации в химии
Этерификация
Этерификация (от др.-греч. αἰθήρ — эфир и лат. facio — делаю) — реакция образования сложных эфиров при взаимодействии кислот и спиртов:
RCOOH + R’OH ⇔ RCOOR’ + Н2О
Механизм реакции
Реакция протекает в условиях кислотного катализа и проходит по механизму нуклеофильного замещения. На первой стадии происходит протонирование атома кислорода карбонильной группы карбоновой кислоты с образованием резонансно стабилизированого карбокатиона:
после чего происходит нуклеофильная атака атома кислорода гидроксильной группы спирта на карбониевый центр с образованием алкилоксониевого иона, эта стадия является лимитирующей. Затем в алкилоксониевом ионе происходит миграция протона на один из гидроксилов с образованием уходящей группы —O + H2:
Завершающей стадией является отщепление промежуточного продукта присоединения воды и протона — катализатора с образованием сложного эфира:
Механизм реакции подтвержден экспериментом с использованием изотопных меток: при использовании спирта, меченного изотопом 18 O, метка оказывается в составе сложного эфира: 
Применение в органическом синтезе
Этерификацию обычно проводят в присутствии катализаторов — сильных кислот (серная кислота, толуолсульфоновая кислота и т. п.).
Реакция этерификации обратима (гидролиз сложных эфиров называется омылением), положение равновесия зависит от строения и концентраций спирта и карбоновой кислоты, то есть для реакционной смеси существует предел этерификации, при котором устанавливается равновесие, характеризующееся определенным соотношением концентраций исходных спирта и кислоты и продукта их реакции — сложного эфира. Так, например, при эквимолярном соотношении этанола и уксусной кислоты в исходной реакционной смеси равновесие устанавливается, когда
2/3 спирта и кислоты прореагируют с образованием этилацетата.
Для повышения выхода сложного эфира используют либо избыток одного из реагентов (обычно спирта), либо отгонку образующейся при этерификации воды в виде азеотропной смеси с добавляемым в реакционную смесь бензолом.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Этерификация» в других словарях:
этерификация — и, ж. éthérificatrion f. хим. Подвергание действию эфира. Этерификация желатина. ЭСХ 1900 2 1026. Этерификация этилового спирта уксусной кислотой. Природа 1935 7 9. Лекс. БСЭ 3: этерифика/ция … Исторический словарь галлицизмов русского языка
этерификация — сущ., кол во синонимов: 1 • эфиризация (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
этерификация — Образование эфира из низкомолекулярных исходных соединений, сопровождающееся выделением простейших веществ. [ГОСТ 27244 93] Тематики волокна химические … Справочник технического переводчика
этерификация — esterinimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Rūgšties ir alkoholio pavertimas esteriu. atitikmenys: angl. esterification rus. эстерификация; этерификация ryšiai: sinonimas – esterifikacija … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
этерификация — eterinimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Alkoholio pavertimas eteriu. atitikmenys: angl. etherification rus. этерификация ryšiai: sinonimas – eterifikacija … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Этерификация — При действии кислот на алкоголь одновременно происходит 2 реакции: 1) Сначала образование сложного эфира по уравнению: RCO2H + R OH = RCO2R + H2O. 2) Тотчас же разложение эфира водой, образующейся при реакции, по обратному уравнению: RCO2R + Н2O … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Этерификация
получение эфиров сложных (См. Эфиры сложные) взаимодействием спиртов с кислотами. Например, в случае карбоновых кислот уравнение Э. имеет следующий вид:
Э. — обратимая реакция: вода разлагает сложные эфиры с образованием исходных веществ (см. Гидролиз). Положение равновесия существенным образом зависит от природы и количества кислоты и спирта. Так, для этилового спирта и уксусной кислоты, если они взяты в эквимолекулярных количествах, равновесие устанавливается, когда две трети спирта и кислоты превращаются в эфир (Этилацетат). На скорость достижения предела Э. большое влияние оказывает температура. Так, в указанном примере при комнатной температуре через 368 сут образуется всего 55% эфира, при 100°С через 32 ч — 55,7%, а при 150°С через 24 ч образуется 66% эфира. Реакция ускоряется при добавлении сильных кислот, т. к. при этом увеличивается концентрация ионов водорода, являющихся катализаторами Э. По закону действия масс для повышения выхода сложного эфира необходимо увеличивать концентрацию одного из исходных веществ или удалять из сферы реакции образующийся эфир или воду. В последнем случае в реакционную смесь иногда добавляют вещества, образующие с водой азеотропные смеси, что облегчает ее отгонку. Н. А. Меншуткиным было установлено (1877—79), что легче всего этерифицируются первичные спирты, а наиболее трудно — третичные. В 1938 американские химики Д. Роберте и Г. Юри, используя метод меченых атомов, показали, что гидроксильная группа отщепляется от молекулы кислоты:
Среди разнообразных методов получения сложных эфиров Э. является самым простым и удобным способом, имеющим наибольшее практическое значение. Э. — одна из хорошо исследованных и широко применяемых органических реакций; ее изучение впервые было предпринято в 1862—63 П. Бертло. Реакции Э. широко распространены в живых клетках. Важное значение имеет Э. для образования сложноэфирной связи между отдельными молекулами нуклеотидов (См. Нуклеотиды) в нуклеиновых кислотах. Эта связь соединяет остаток фосфорной кислоты у 5-го углеродного атома углевода пентозы одного мононуклеотида со спиртовой группой у 3-го углеродного атома пентозы другого мононуклеотида. Ее образование катализируют специфические ферменты класса лигаз — аминоацил-РНК-синтетазы. Реакция циклизации с отщеплением пирофосфата при образовании циклических нуклеотидов (См. Циклические нуклеотиды) из соответствующих нуклеозидтрифосфатов по существу представляет собой также Э., происходящую между кислотной и спиртовой группой внутри одной молекулы. Она осуществляется специфическими ферментами — аденилатциклазой и гуанилатциклазой.
Реакцию можно описать следующим образом:
КАРБОНАТНАЯ КИСЛОТА + СПИРТ → ЭФИР + ВОДА
Реакции этерификации
Общее уравнение реакции этерификации выглядит следующим образом:
Обратите внимание, что вода образуется в результате объединения гидроксильной группы (ОН) карбоновой кислоты с водородом (Н) спирта.
Остальная часть углеродной цепи карбоновой кислоты и спирта объединяется с образованием сложного эфира.
Этерификация также может происходить между неорганической кислотой или вторичным или третичным спиртом.
В этом случае образование воды будет происходить иначе: гидроксильная группа будет происходить из спирта, а водород из кислоты.
Примером является реакция между неорганической кислотой и образованием неорганического сложного эфира. Три молекулы органической кислоты (азотной кислоты) реагируют с глицерином и образуют тринитроглицерин (сложный эфир нитрата), взрывчатое вещество.
Приложения
Получение сложных эфиров важно для производства нескольких видов продукции. Вот некоторые примеры:
Ароматизаторы в пищевой промышленности
Этерификация Фишера является основным средством получения сложных эфиров на промышленных предприятиях, особенно в пищевых продуктах.
Примеры эфиров, используемых в качестве ароматизаторов:
Биодизель
Биодизель получают в результате реакции переэтерификации.
Процесс состоит из смешивания растительного масла или животного жира (триглицеридов) с метанолом или этанолом в присутствии катализатора.
Одним из продуктов реакции является глицерин, который можно использовать для производства косметики, продуктов питания и лекарств.
Этерификация
Полезное
Смотреть что такое «Этерификация» в других словарях:
этерификация — и, ж. éthérificatrion f. хим. Подвергание действию эфира. Этерификация желатина. ЭСХ 1900 2 1026. Этерификация этилового спирта уксусной кислотой. Природа 1935 7 9. Лекс. БСЭ 3: этерифика/ция … Исторический словарь галлицизмов русского языка
Этерификация — (от др. греч. αἰθήρ эфир и лат. facio делаю) реакция образования сложных эфиров при взаимодействии кислот и спиртов: RCOOH + R’OH ⇔ RCOOR + Н2О Механизм реакции Реакция протекает в условиях кислотного катализа и проходит по … Википедия
этерификация — сущ., кол во синонимов: 1 • эфиризация (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
этерификация — Образование эфира из низкомолекулярных исходных соединений, сопровождающееся выделением простейших веществ. [ГОСТ 27244 93] Тематики волокна химические … Справочник технического переводчика
этерификация — esterinimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Rūgšties ir alkoholio pavertimas esteriu. atitikmenys: angl. esterification rus. эстерификация; этерификация ryšiai: sinonimas – esterifikacija … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
этерификация — eterinimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Alkoholio pavertimas eteriu. atitikmenys: angl. etherification rus. этерификация ryšiai: sinonimas – eterifikacija … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Этерификация — При действии кислот на алкоголь одновременно происходит 2 реакции: 1) Сначала образование сложного эфира по уравнению: RCO2H + R OH = RCO2R + H2O. 2) Тотчас же разложение эфира водой, образующейся при реакции, по обратному уравнению: RCO2R + Н2O … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Этерификация
Этерификация — обратимая реакция: вода разлагает сложные эфиры с образованием исходных веществ (см. Гидролиз). Положение равновесия существенным образом зависит от природы и количества кислоты и спирта. Так, для этилового спирта и уксусной кислоты, если они взяты в эквимолекулярных количествах, равновесие устанавливается, когда две трети спирта и кислоты превращаются в эфир (этилацетат). На скорость достижения предела этерификации большое влияние оказывает температура. Так, в указанном примере при комнатной температуре через 368 сут образуется всего 55% эфира, при 100°С через 32 ч — 55,7%, а при 150°С через 24 ч образуется 66% эфира. Реакция ускоряется при добавлении сильных кислот, т. к. при этом увеличивается концентрация ионов водорода, являющихся катализаторами этерификации. По закону действия масс для повышения выхода сложного эфира необходимо увеличивать концентрацию одного из исходных веществ или удалять из сферы реакции образующийся эфир или воду. В последнем случае в реакционную смесь иногда добавляют вещества, образующие с водой азеотропные смеси, что облегчает ее отгонку. Н. А. Меншуткиным было установлено (1877—79), что легче всего этерифицируются первичные спирты, а наиболее трудно — третичные. В 1938 американские химики Д. Роберте и Г. Юри, используя метод меченых атомов, показали, что гидроксильная группа отщепляется от молекулы кислоты:
Среди разнообразных методов получения сложных эфиров этерификация является самым простым и удобным способом, имеющим наибольшее практическое значение. Этерификация — одна из хорошо исследованных и широко применяемых органических реакций; ее изучение впервые было предпринято в 1862—63 П. Бертло. Реакции этерификации широко распространены в живых клетках. Важное значение имеет этерификация для образования сложноэфирной связи между отдельными молекулами нуклеотидов в нуклеиновых кислотах. Эта связь соединяет остаток фосфорной кислоты у 5-го углеродного атома углевода пентозы одного мононуклеотида со спиртовой группой у 3-го углеродного атома пентозы другого мононуклеотида. Ее образование катализируют специфические ферменты класса лигаз — аминоацил-РНК-синтетазы. Реакция циклизации с отщеплением пирофосфата при образовании циклических нуклеотидов из соответствующих нуклеозидтрифосфатов по существу представляет собой также этерификацию, происходящую между кислотной и спиртовой группой внутри одной молекулы. Она осуществляется специфическими ферментами — аденилатциклазой и гуанилатциклазой.