МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Способы получения сложных эфиров





Сложные эфиры

Сложными эфирами называются органические соединения, имеющие в своей структуре функциональную группу:

В качестве R может быть атом водорода, алкильные или арильные радикалы, а в качестве R’ только алкильные или арильные радикалы. Если R’=Н, то это карбоновая кислота.

Классификация сложных эфиров

В любом сложном эфире можно выделить так называемую «кислотную часть» - фрагмент молекулы, содержащий карбонильную группу, и «спиртовую часть», являющуюся остатком либо спирта, либо фенола. Например:

В этих соединениях трапецией обведена «кислотная часть». В данном конкретном случае – остаток уксусной (этановой) кислоты. А овалом слева обедён остаток изопропилового спирта, а справа остаток фенола. Сложные эфиры спиртов и фенолов отличаются некоторыми способами получения и рядом химических свойств.

Номенклатура сложных эфиров

Одному и тому же сложному эфиру можно дать несколько названий. Например, соединение:

может быть названо как «некий эфир такой-то кислоты», где «некий» название радикала R спиртовой части:

1) этиловый эфир уксусной кислоты или

2) этиловый эфир этановой кислоты

Или подобно соли карбоновой кислоты, то есть с использованием названия аниона этой кислоты, который добавляется к названию радикала R:

3) этилацетат или

4) этилэтаноат

Название можно так же составить, складывая названия кислотной и спиртовой частей, к которым добавляется окончание «ый» и слово «эфир»:

5) уксусноэтиловый эфир

Способ 2) годится для любых сложных эфиров, способы 1), 3), 4) и 5) широко используются для сложных эфиров не слишком разветвлённого строения. Ниже приведены примеры названий некоторых сложных эфиров:

 

 

Изомерия сложных эфиров

Изомерия сложных эфиров обязана во-первых изомерии углеродного скелета в радикалах R и R’ кислотной и спиртовой частей. А во вторых перераспределению атомов углерода между спиртовой и кислотной частями. Напомним, что последний вид изомерии называется метамерией, встречался ранее в химии аминов и простых эфиров и был предложен ещё в 1830 году Яном Берцелиусом. Ниже приведены все изомерные сложные эфиры с брутто-формулой С5Н10О2:

Метамерами друг другу являются, например, сложные эфиры 1,3,4 и 6.

У сложных эфиров имеется так же много межфункциональных изомеров, если число атомов углерода в них 4 или больше. Некоторые из них, имеющие ту же брутто-формулу С5Н10О2, приведены в таблице №1

Межфункциональные изомеры сложных эфиров с Таблица №1

брутто-формулой С5Н10О2

Структурная формула Название и класс соединеия
 
 
   
 
 
 
 
 

 

 

Электронное и пространственное строение сложных эфиров

На примере метилацетата

Способы получения сложных эфиров

Сложные эфиры могут быть получены путём взаимодействия:

карбоновых кислот с алкенами. Присоединение идёт в соответствии с правилом Марковникова, например:

Карбоновых кислот с алкинами, например:

Винилацетат является мономером для производства полимера – поливинилацетата (ПВА), на основе которого изготовляют различные клеи и водоэмульсионные краски.

Алкинов, угарного газа и спиртов,например:



Метилакрилат (метиловый эфир акриловой (пропеновой) кислоты) является мономером для производства полимера – полиметилакрилата, из которого изготавливают средний слой автомобильных стёкол «Триплекс».

Из пропина в аналогичной реакции получается метиловый эфир метакриловой кислоты – мономер для производства органического стекла:

Из карбоновых кислот и спиртов. Реакция между веществами этих классов называется реакцией этерификации.Она является обратимой и равновесие в ней можно сместить вправо либо большим избытком спирта, либо большим избытком карбоновой кислоты, либо удалением воды. Реакция катализируется кислотами. Гидроксил отщепляется от молекулы карбоновой кислоты, а атом водорода от молекулы спирта. Это доказано с помощью меченых атомов: если изотоп кислорода 18О ввести в гидроксил карбоксильной группы, то после реакции он оказывается в воде Н218О, а если в гидроксил молекулы спирта , то он остаётся в молекуле сложного эфира. Например:

Из хлор(галоген) ангидридов карбоновых кислот и спиртов. Реакция идёт намного быстрее и необратима, что очень удобно при промышленном производстве, так как позволяет либо уменьшить объём аппаратов, либо повысить выход целевого эфира с одной операции

Ещё легче, практически мгновенно, протекает реакция галогенангидридов с алкоголятами.

Из ангидридов карбоновых кислот и спиртов так же получаются сложные эфиры. При прочих равных условиях реакция идёт медленнее, чем с хлорангидридами. Реакция необратима и широко применяется в промышленном производстве душистых веществ и пищевых эссенций.

Наоборот быстрее проходит реакция ангидридов карбоновых кислот с алкоголятами,например:

В отличие от карбоновых кислот, которые реагируют со спиртами, но не реагируют с фенолами, ангидриды и галогенангидриды реагируют и с фенолами. Примером может служить завершающая стадия в синтезе аспирина:

Ещё легче проходит реакция с фенолятами (и нафтолятами):

Пример реакциис хлорангидридом:


Из солей карбоновых кислот и галоидных алкиловпри нагревании так же можно получить сложные эфиры:

Сложные эфиры могут быть получены из других сложных эфиров путём реакций переэтерификации кислотой, например:

Реакция обратима и катализируется кислотами или оксидами. Равновесие сдвигают вправо в соответствии с принципом Ле-Шателье, вводя в реакцию большой избыток «новой» кислоты (50-100 моль кислоты на 1 моль исходного эфира). Реакция очень широко применяется в промышленном производстве душистых веществ и пищевых эссенций.

Сложные эфиры могут быть так же получены из других сложных эфиров путём реакций переэтерификации спиртом, например:

Эту конкретную реакцию можно легко сделать необратимой, если проводить её при температуре выше 65оС. Тогда метанол становится паром (выкипает), в то время как все остальные участники процесса остаются жидкостями с малым давлением пара (остаются в колбе). В этом случае избыток изоамилового спирта (3-метилбутанола-1) не требуется. Этот способ широко используется в промышленных синтезах душистых веществ и пищевых эссенций.

Сложные эфиры могут быть получены из простых эфиров путём взаимодействия с угарным газом при высоких температурах и давлении в присутствии трифторида бора и ортофосфорной кислоты. Если простой эфир несимметричный, то получаются два различных сложных эфира, являющихся друг другу метамерами, например:

Если исходный простой эфир симметричный, то получается только один сложный эфир:





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.