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酯类化合物的合成2017-07-11

酯化反应最简单的形式是:

图片1      (1)

也是最常用的制备酯的方法。

反应(1)速度一般反应很慢,在常温不能觉察;在回流温度也极其缓慢,不能用于制备,必须加入催化剂加速它的进行。催化剂中最常用的是酸,如硫酸、盐酸等。如果有机酸本身酸性较强,如甲酸、草酸等,以及氨基酸的盐酸盐等,酯化时可以不加无机酸

酯化反应是可逆反应。 酯化时要把缩合所形成的水不断除去,以提高酯的产率。除去水的方法有物理方法和化学方法两类。

物理方法可用恒沸蒸馏法,即在反应系统中加入和水不相混溶的溶剂,如苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳、氯仿等。苯:乙醇:水的成分比为74.1:18.5:7.4时可形成三组分最低共沸液,沸点为64.8℃;四氯化碳:乙醇:水的成分比为10:65:25时可形成三组分最低共沸液,沸点为61℃;

化学除水方法可以用无机盐类,如硫酸铜,它能与水形成水合晶体,但效果不甚好。硫酸和盐酸(实际上是无水氯化氢气体)是催化剂,同时也是除水剂。有效的除水剂如乙酰氯、亚硫酰氯、氯磺酸等,另外如碳二酰亚胺(R-N=C=N-R)是极好的除水剂,可在室温下酯化脱水。三氟化硼和它的乙醚复合物则既是催化剂又是除水剂,其他的还有利用吡啶衍生物、苯并三唑衍生物等。

酯化速度,在醇方面伯醇>仲醇>叔醇,叔醇的酯化一般要比脱水的速度要慢,因此用通常的酯化方法得到的是烯而不是酯;在酸方面,脂肪族酸>芳香族酸。

羧酸酯类化合物的合成

依羧酸和醇的性质可采用以下方法制取:①羧酸和醇脱水酯化;②羧酸盐和卤素作用;③羧酸盐和硫酸酯、磺酸酯作用;④酸酐和醇、酚反应;⑤酰氯和醇、酚反应;⑥羧酸酯和醇、酚酯交换反应;⑦腈的醇解反应;

羧酸盐和卤烃作用的 酯化反应示例:

羧酸盐与卤代烃(或芳侧链的卤代烃)作用生成酯。

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M代表金属,X代表卤素,或硫酸根、亚硫酸根、磺酸根。羧酸盐常用的为银盐或铅盐,碱金属盐、碱土金属盐也可以用。X中最活泼的是碘代物,其次是溴代物,氯化物一般不常用。硫酸酯等则与酸酸钾、钠反应比较适宜。

反应可以在溶剂中进行,常用溶剂如:苯、甲苯、乙酸、乙醇;也可以不用溶剂,在氧化亚铜、汞盐、乙酸铅或其它催化剂存在下加热(无水条件下)即可酯化。这种方法一般用来酯化比较贵重、较小量的酸,以及芳族和脂族位阻酸。

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酸酐和醇、酚的酯化:

酸酐的酰化能力很强,当加入少量的(几滴)硫酸催化反应能在很短的时间内完成,几乎是定量的。反应中,催化剂硫酸提供质子,酸酐接受质子形成酰基正离子,与醇、酚完成酰化反应后又释出质子。

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