Este là gì? Công thức Este? Tính chất hoá học và ứng dụng?

este là gì? Sự tạo thành este? Quy ước đặt tên? Tính chất vật lý và hóa học của este là gì? Công dụng của este?

Este (R-COOR’) là một hợp chất hữu cơ có mùi thơm dễ chịu được hình thành do phản ứng thế giữa axit cacboxylic và rượu. Chúng được tìm thấy tự nhiên trong trái cây và được sử dụng thương mại trong sản xuất xà phòng, nước hoa, polyeste và thuốc. Dưới đây là bài viết tham khảo về Este là gì? Công thức Este? Tính chất hóa học và ứng dụng?

1. Este là gì?

Hóa chất -ate trong các sản phẩm hàng ngày này được gọi chính thức là este (R-COOR’) và là một loại hợp chất hữu cơ. Thường được hình thành từ sự kết hợp của hai hợp chất hữu cơ khác, este là phổ biến; Từ các phân tử DNA có kích thước nano đến nhựa khổng lồ, chúng có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi.

Este là các hợp chất hữu cơ phi hydrocarbon có chứa carbon, hydro và oxy.

Thực chất, este là sản phẩm của phản ứng este hóa giữa axit cacboxylic và ancol. Một phân tử nước bị loại bỏ khi axit cacboxylic kết hợp với rượu để tạo thành este.

Công thức chung của este là C n H 2n+1 COOC m H 2m+1 với các giá trị n = 0, 1, 2, 3,… và m = 1, 2, 3… Các giá trị n và m cho biết số nguyên tử cacbon trong phân tử este.

Công thức chung chứa nhóm –COO. Đây được gọi là nhóm cacboxylat. Đây là nhóm chức của este và có cấu trúc như hình bên dưới.

Trên thực tế, nếu bạn kiểm tra nhãn thành phần của nhiều sản phẩm hàng ngày khác như xà phòng, chất tẩy rửa, mỹ phẩm và tinh dầu, bạn sẽ tìm thấy những từ có hậu tố tương tự. Mỗi sản phẩm này đều có ít nhất một hóa chất có tên gây nhầm lẫn kết thúc bằng -ate . Nếu các loại nước ép như dứa, dâu tây và chuối có ghi thành phần, bạn cũng sẽ tìm thấy các hợp chất hóa học này trong đó!

2. Sự tạo thành este:

Este thường được hình thành do phản ứng ngưng tụ giữa rượu (R’-OH) và axit cacboxylic (R-COOH), và toàn bộ phản ứng này được gọi là quá trình este hóa. Phản ứng ngưng tụ được đặc trưng bởi sự liên kết của hai chất phản ứng để tạo thành một sản phẩm cuối cùng lớn hơn (về số lượng phân tử) và loại bỏ một phân tử nhỏ hơn. Trong các phản ứng este hóa, nước (H 2 O) dưới dạng phân tử nhỏ hơn bị loại bỏ.

Xem thêm bài viết hay:  Bản vẽ chi tiết dùng để làm gì? Bản vẽ lắp dùng để làm gì?

R’OH + RCOOH RCOORS + H 2 O

Tuy nhiên, rượu hữu cơ và axit cacboxylic không phản ứng dễ dàng và khi chúng xảy ra, phản ứng rất thuận nghịch. Do đó, một chất xúc tác axit, chẳng hạn như axit sunfuric, thường được thêm vào hỗn hợp chất phản ứng (Fischer ester hóa).

Chất xúc tác phục vụ hai mục đích – tăng tốc độ phản ứng (giống như bất kỳ chất xúc tác nào khác) và hoạt động như một chất khử nước. Axit sunfuric tiêu thụ phân tử nước bị loại bỏ và ngăn chặn quá trình thủy phân của este mới hình thành. Điều này buộc cân bằng phản ứng sang phải và dẫn đến năng suất sản phẩm lớn hơn. Ngoài ra, quá trình este hóa được thực hiện ở nhiệt độ gần nhiệt độ sôi của rượu phản ứng để tăng tốc độ phản ứng.

Tất nhiên, quá trình este hóa không phải là phương pháp duy nhất được sử dụng để sản xuất este. Este cũng có thể được tạo ra bằng cách kết hợp hai phân tử axit cacboxylic thông qua xử lý với diazomethane hoặc epoxit, phản ứng với acyl clorua (RCOCl) hoặc anhydrit axit (R(CO)O(CO)R’) với rượu hoặc anken ( C n H 2n ) với các cacbonyl kim loại, v.v. Một este cũng có thể được tạo ra từ một este khác bằng cách chuyển hóa este.

3. Quy ước đặt tên:

Như đã thấy trước đó, tên este kết thúc bằng hậu tố -ăn hoặc -oate và thường chứa hai từ. Cái đầu tiên chỉ ra nhóm alkyl đính kèm (R’) và cái thứ hai là tên của axit cacboxylic bazơ (RCOO-), tuy nhiên, axit -ic Được chứ được thay thế bởi -ăn .

Ví dụ, Etyl axetat lấy tên từ nhóm ankyl etyl (C 2 h 5 ) của etanol ban đầu, trong khi axetat thu được bằng cách thay thế axit -ic của axit axetic ban đầu bằng -ăn .

4. Tính chất lý hóa của este:

4.1. Tính chất vật lý của este:

Các tính chất vật lý & hóa học của este bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của nhóm cacbonyl (C=O) và độ dài của chuỗi hydrocacbon (R&R’) ở hai bên của nhóm cacbonyl; chúng khác rất nhiều so với rượu gốc và axit cacboxylic do thiếu nhóm hydroxyl (-OH).

· Đặc điểm đáng chú ý nhất của este là mùi của chúng. Các este chỉ đơn giản là các hợp chất trung tính với mùi (trái cây) ngọt ngào dễ chịu.

· Các este này có xu hướng là chất lỏng không màu với nhiệt độ sôi thấp hơn nhiều so với axit cacboxylic có khối lượng phân tử tương tự; làm cho chúng trở thành một nhóm các hợp chất dễ bay hơi.

Xem thêm bài viết hay:  Những câu ca dao tục ngữ nói về công cha nghĩa mẹ ơn thầy

· Chúng ít tan trong nước nhưng dễ tan trong dung môi hữu cơ

Trong khi nhóm carbonyl tạo ra một số cực cho este, thì các chuỗi hydrocarbon xung quanh không có cực về bản chất và làm cho chúng chỉ hòa tan một chút trong nước. Chuỗi carbon và hydro cũng ảnh hưởng đến trạng thái vật lý của este; các chất có ít nguyên tử cacbon hơn là chất lỏng ở nhiệt độ phòng, trong khi những chất có chuỗi cacbon dài hơn là chất rắn. Về mặt thị giác và khứu giác của sự vật, este không màu và có mùi khá trái cây.

Mục đích: Khảo sát tính chất vật lý của etyl ethanoat.

Nguyên liệu: Etyl ethanoate, nước cất, acetone, rượu mạnh methyl hóa.

Dụng cụ: Ống nghiệm, ống nhỏ giọt, que thủy tinh, lọ đựng mẫu.

Thủ tục:

– Khoảng 2 cm 3 đổ etyl ethanoat vào ống nghiệm. Mùi của este được ghi nhận.

– Khoảng 5 cm 3 Nước cất được thêm vào este và hỗn hợp này được lắc kỹ. Độ tan của este trong nước được ghi nhận.

Các bước từ 1 đến 2 được lặp lại liên tiếp bằng cách sử dụng axeton và rượu mạnh metyl hóa để thay thế nước cất.

Quan sát:

Ethyl ethanoate có mùi trái cây.

– độ hòa tan:

dung môi

Quan sát

Quốc gia

  • Hai lớp không thể trộn lẫn được hình thành.
  • Lớp etyl ethanoat nằm trên mặt nước.

axeton

  • Etyl ethanoate hòa tan để tạo thành một dung dịch đồng nhất.

rượu metylic

  • Etyl ethanoate hòa tan để tạo thành một dung dịch đồng nhất.

Phần kết luận: Ethyl ethanoate là một chất lỏng không màu có mùi trái cây. Nó hòa tan trong dung môi hữu cơ nhưng không thể hòa tan trong nước.

4.2. Tính chất hóa học của Este:

Este có nhiệt độ nóng chảy và sôi thấp (và do đó cực kỳ dễ bay hơi), vì nhóm hydroxyl của rượu cấu thành và axit cacboxylic không còn khả dụng để tạo liên kết hydro với nước và các phân tử khác.

Như đã đề cập trước đó, phản ứng este hóa có thể đảo ngược và phản ứng ngược lại được gọi là quá trình thủy phân este. Tuy nhiên, tùy thuộc vào các điều kiện xung quanh hỗn hợp chất phản ứng, các sản phẩm cuối cùng thu được sẽ khác nhau.

Xem thêm bài viết hay:  Chi phí vốn là gì? Chi phí vốn và chi phí vốn của chủ sở hữu?

Nếu trong điều kiện axit, este sẽ bị phân hủy thành rượu mẹ và axit cacboxylic, trong khi ở điều kiện cơ bản sẽ tạo ra muối cacboxylat (xà phòng). Phản ứng này của este với bazơ được gọi chính thức là xà phòng hóa và là phản ứng quan trọng nhất mà este trải qua.

5. Công dụng của este:

Đương nhiên, este chịu trách nhiệm tạo ra mùi và vị cụ thể của một số loại trái cây và đồ uống có cồn. Mùi trái cây đặc trưng của este đã được đưa vào sử dụng thương mại trong sản xuất nước hoa và các sản phẩm chăm sóc cá nhân khác như nước tẩy sơn móng tay, nước thơm, kem, dầu xả, v.v., và các chất hoạt tính. các bề mặt như xà phòng và chất tẩy rửa. Este của axit para-hydroxy benz Zoic (paraben) được sử dụng rộng rãi làm chất bảo quản thực phẩm và dược phẩm do đặc tính kháng khuẩn và kháng nấm của chúng.

Trớ trêu thay, hóa chất đắng nhất trên thế giới lại là một este có tên là denatonium benzoate (Bitrex) và được thêm vào các sản phẩm như dung dịch tẩy rửa, phân bón và thuốc nhuộm tóc để ngăn cản mọi người tiêu thụ nó. họ.

Bên cạnh các sản phẩm chăm sóc cá nhân, một số este cũng có công dụng chữa bệnh. Aspirin, một loại thuốc chống viêm rất quan trọng, là một este có tên khoa học là axit acetylsalicylic và có nguồn gốc từ axit salicylic. Methylphenidate, còn được gọi là Ritalin, được sử dụng để điều trị chứng rối loạn tăng động giảm chú ý. Một số loại thuốc có vị khó chịu thường được chuyển đổi thành dạng este để loại bỏ mùi vị khó chịu.

Este cũng quan trọng không kém về mặt sinh học, vì phosphoester là xương sống của axit nucleic (DNA & RNA), trong khi glyceride—phân tử dự trữ chất béo ở động vật—là este của glycerol. Este tự nhiên cũng được tìm thấy trong pheromone. Về mặt công nghiệp, este có giá trị lớn do khả năng liên kết với nhau (polyester) và khả năng hoạt động như một dung môi hữu cơ rất hiệu quả. Polyeste là một số polyme hữu ích nhất mà con người biết đến và được sử dụng trong bao bì thực phẩm, quần áo, v.v.

Chuyên mục: Bạn cần biết

Nhớ để nguồn bài viết: Este là gì? Công thức Este? Tính chất hoá học và ứng dụng? của website thcstienhoa.edu.vn

Viết một bình luận