Сложные эфиры, их номенклатура, получение, химические и физические свойства.

Триацилглицерины (жиры).

Сложные эфиры — органические соединения, производные карбоновых или минеральных кислот, в которых атом водорода в карбоксильной группе заменен на углеводородный радикал. Общая формула сложных эфиров:

либо R₁-COO-R₂, где R₁ и R₂ — углеводородные радикалы.

Сложные эфиры можно рассматривать как производные спиртов, которых атом водорода гидроксильной группы замещен на ацильный остаток. В природе наиболее распространены сложные эфиры одноатомных спиртов и низкомолекулярных кислот и сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Воск – сложный эфир высших карбоновых кислот и высших спиртов. Пчелиный воск представляет собой мирицилпальмитат C₁₅H₃₁ COOC₃₁H₆₃

Номенклатура.

1. Способ: называется по кислотам и спиртам, входящим в их состав.

CH₃COOCH₃ – метиловый эфир уксусной кислоты. Уксусно-метиловый эфир

C₃H₇COOC₂H₅ – этиловый эфир бутановой (масляной) кислоты. Масляно-этиловый эфир.

2. Способ: по заместительной номенклатуре: к названию углеводородного радикала добавляется систематическое название карбоновой кислоты, суффикс «овая» кислота замещается на суффикс «оат»

HCOOCH₃ -метилформиат

CH₃COOCH₃ – метилацетат

CH₃COOC₈H₁₇ — н-октилацетт

( CH₃)₂CHCH₂COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ —изоамилизовалерат (изопентилизовалерат) имеет запах яблока.

HCOOCH₂C₆H₅ — бензилформиат; имеет запах жасмина;

HCOOCH₂CH₂C₆H₅ — 2-фенилэтилформиат имеет запах хризантем.

Изомерия. Характерна структурная изомерия спиртовых и кислотных радикалов.

CH₃COOCH(CH₃)₂ --физопропилацетат ----

CH₃COOC₃H₇ ---- пропилацетатат

Физические свойства.

Сложные эфиры низших и средних гомологов спиртов и кислот - это бесцветные жидкости, легче воды, летучи. Низкомолекулярные эфиры растворимы в воде и органических растворителях. Многие из них обладают специфическим приятным запахом. Например:

КАРЛ ВИЛЬГЕЛЬМ ШЕЕЛЕ (1742—1786) Шведский химик,

- кислоты

Способы получения:

Термин «эфир» впервые применил к син­тетическим веществам Карл Вильгельм

Шееле (1742-1786) в 1782 г. Он указал, что исходны­ми веществами для их получения служат кар­боновые кислоты и спирты, а в качестве ка­тализатора используется минеральная серная кислота. Прошло более 200 лет, а способ получения сложных эфиров в принципе не изменился.

1.Этерификация — взаимодействие кислот и спиртов в присутствии конц. серной кислоты, например получение этилацетата из уксусной кислоты и этилового спирта:
СН₃COOH + C₂H₅OH ↔ СН₃COOC₂H₅ + H₂O

Реакции этерификации обратимы, сдвиг равновесия в сторону образования целевых продуктов достигается удалением одного из продуктов из реакционной смеси (чаще всего — отгонкой более летучих спирта, эфира, кислоты или воды)

2.Взаимодействие ангидридов или галогенангидридов карбоновых кислот со спиртами, например получение этилацетата из уксусного ангидрида и этилового спирта:

(CH₃CO)₂O + 2 C₂H₅OH→2 СН₃COOC₂H₅ + H₂O

3.Взаимодействие солей кислот с алкилгалогенидами

CH₃ COONa + C₃H₇ Cl →CH₃ COO C₃H₇ + NaCl

4.Присоединение спиртов к алкенам в условиях кислотного катализа

(в присутствии кислот Льюиса):

RCOOH + R'CH=CHR'' → RCOOCHR'CH₂R''

СН₃COOH + C₂H₅CH=CHC₃H₇ →СН₃COO CH (C₂H₅)CH₂C₃H₇

Химические свойства.

1.Гидролиз сложных эфиров - реакция обратная этерификации. Протекает в кислой (обратимо) или щелочной (необратимо) среде.

В результате кислотного гидролиза бензилформиата образуются муравьиная кислота и бензиловый спирт.

HCOOCH₂C₆H₅ + H₂O ↔HCOOH +H OCH₂C₆H₅

В результате щелочного гидролиза образуются спирт и соль карбоновой кислоты.

2.Восстановление. Сложные эфиры чаще восстанавливают в соответсвующие первичные спирты, реже в альдегиды или простые эфиры. Обычно для восстановления используют алюмогидрид лития:

3. Образование амидов кислот под действием аммиака.

CH₃COOC₂H₅+ HNH₂ → CH₃CO NH₂ + HOC₂H₅

^{Амид уксусной кислоты этанол}