Что образуется при восстановлении сложного эфира водородом
Восстановление сложных эфиров и карбоновых кислот до первичных спиртов
Вы будете перенаправлены на Автор24
Механизм и закономерности протекания реакций
Именно восстановление начинается с нуклеофильной атаки карбоксильного углерода гидрид-ионом, что приводит к образованию 1,1-диола, который сразу же отщепляет воду с образованием альдегида, который легко поддается новой атаке.
Для проведения реакции используют растворитель, который не взаимодействует с реагентом. Таким растворителем выступает эфир и ТГФ. Общая методика для восстановления алюмогидридом лития имеет следующий вид:
Готовые работы на аналогичную тему
Алюмогидридом лития до спиртов можно восстанавливать не только кислоты и сложные эфиры, но и хлорангидриды кислот.
Так как карбонильная группа лучше восстанавливается, чем карбоксильная, в случае кетокислот нужно предварительно проводить защиту карбонильной группы:
Реакция восстановления карбоксильной группы алюмогидридом лития, в отличие от других методов получения спиртов, протекает достаточно энергично.
Для восстановления карбоновых кислот можно использовать диборан. Реакцию проводят в кислой среде в тетрагидрофуране:
Реакция, по сравнению с использованием алюмогидрида, менее энергична, но более селективна, хотя сейчас почти не применяется и имеет скорее историческое значение.
Реакции восстановления сложных эфиров и карбоновых кислот
Расщепление под действием кислот (ацидолиз)
В несимметричных эфирах нуклеофильной атаке преимущественно подвергается наиболее стерически достижимый радикал.
При взаимодействии эквимолярных количеств галогенидных кислот и алкилариловых эфиров образуются фенол и алкилгалогениды.
Эта реакция взята за основу метода Цейзеля, который применяется для количественного определения метокси- и этокси- групп.
Диариловые эфиры не поддаются расщеплению под действием галогенидных кислот. Расщепление эфиров под действием концентрированной серной кислоты приводит к образованию эфиров серной кислоты:
Свойства сложных эфиров (химические)
Всего получено оценок: 124.
Всего получено оценок: 124.
Сложные эфиры являются производными карбоновых или неорганических кислот, в молекуле которых атом водорода в гидроксильной группе замещён радикалом. Такое строение обуславливает химические свойства сложных эфиров.
Сложные эфиры карбоновых кислот делятся на три общие группы:
Привычные в быту масла – смеси, состоящие из глицерина и остатков различных жирных кислот.
Получение
Сложные эфиры получают с помощью реакции этерификации из спиртов и карбоновых кислот:
Это наиболее важная реакция, которая обратима в ряде случаев: взаимодействуя с водой, образованный сложный эфир вновь распадается на начальные вещества.
Также сложные эфиры получают взаимодействием:
При реакции этерификации от молекулы спирта отщепляется атом водорода, от кислоты – гидроксил.
Химические свойства
Реакция
Описание
Уравнение
Обратная реакция этерификации – расщепление в водной среде на спирт и кислоту. При нагревании с водой в кислой среде разлагаются на кислоту и спирт. Эфиры «омыляются» под действием раствора щёлочи, образуя органическую соль и спирт. В этом случае реакция необратима
При присоединении водорода сложные спирты восстанавливаются до спиртов
Реакция возможна при наличии в молекуле двойных связей. Атомы галогенов присоединяются к местам разрыва связей
СН3СООСН=СН2 (виниловый эфир уксусной кислоты) + Br2 → Br-CH2-C H(Br)-COOH-CH2
CH3-COO-CH3 (метилацетат) + NH3 → CH3-C(NH2)=O (амид уксусной кислоты) + CH3-OH (метанол)
При полном сгорании образуется углекислый газ и вода
Сложные эфиры применяются в качестве ароматизаторов в медицине, парфюмерии, пищевой промышленности. Они входят в состав ягод, фруктов, пчелиного воска.
Что мы узнали?
Химические свойства сложных эфиров – формулы
Сложные эфиры являются производными карбоновых или неорганических кислот, в молекуле которых атом водорода в гидроксильной группе замещён радикалом. Такое строение обуславливает химические свойства сложных эфиров.
Сложные эфиры карбоновых кислот делятся на три общие группы:
Рис. 1. Строение молекул жиров.
Привычные в быту масла – смеси, состоящие из глицерина и остатков различных жирных кислот.
Получение
Сложные эфиры получают с помощью реакции этерификации из спиртов и карбоновых кислот:
CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O.
Это наиболее важная реакция, которая обратима в ряде случаев: взаимодействуя с водой, образованный сложный эфир вновь распадается на начальные вещества.
Также сложные эфиры получают взаимодействием:
При реакции этерификации от молекулы спирта отщепляется атом водорода, от кислоты – гидроксил.
Химические свойства
Реакция
Описание
Уравнение
Обратная реакция этерификации – расщепление в водной среде на спирт и кислоту. При нагревании с водой в кислой среде разлагаются на кислоту и спирт. Эфиры «омыляются» под действием раствора щёлочи, образуя органическую соль и спирт. В этом случае реакция необратима
При присоединении водорода сложные спирты восстанавливаются до спиртов
СН3-СОО-CH2-CH3 (этилацетат) + 2H2 → 2C2H5OH (этанол)
Реакция возможна при наличии в молекуле двойных связей. Атомы галогенов присоединяются к местам разрыва связей
СН3СООСН=СН2 (виниловый эфир уксусной кислоты) + Br2 → Br-CH2-C H(Br)-COOH-CH2
CH3-COO-CH3 (метилацетат) + NH3 → CH3-C(NH2)=O (амид уксусной кислоты) + CH3-OH (метанол)
При полном сгорании образуется углекислый газ и вода
2CH3-COO-CH3 + 7O2 → 6CO2 + 6H2O
Рис. 2. Схема омыления жиров.
Сложные эфиры применяются в качестве ароматизаторов в медицине, парфюмерии, пищевой промышленности. Они входят в состав ягод, фруктов, пчелиного воска.
Рис. 3. Эфирные масла.
Что мы узнали?
Сложные эфиры.
Сложные эфиры – соединения, у которых атом водорода замещен углеводородным радикалом. Общая формула:
Изомерия сложных эфиров.
Для сложных эфиров характерны следующие виды изомерии: изомерия углеродной цепи, изомерия положения сложноэфирной группировки –СО-О-, межклассовая изомерия:
Физические свойства сложных эфиров.
Сложные эфиры представляют собой летучие, малорастворимые и практически нерастворимые в воде жидкости. Многие имеют приятный запах.
Сложные эфиры имеют более низкую температуру кипения, чем соответствующие кислоты. Сложные эфиры высших жирных кислот и спиртов – воскообразные вещества, не имеют запаха и нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях.
Химические свойства сложных эфиров.
1. Реакция гидролиза (омыления).
Гидролиз ускоряется под действием щелочей, и гидролиз необратим:
3. Реакция восстановления:
4. Реакция образования амидов.
Реакция этерификация сложных эфиров.
Сложные эфиры: способы получения и свойства
Сложные эфиры: способы получения, химические и физические свойства, строение.
Общая формула предельных сложных эфиров: СnH2nO2
Классификация сложных эфиров
По числу карбоксильных групп:
Номенклатура сложных эфиров
В названии сложного эфира сначала указывают алкильную группу, связанную с кислородом, затем кислоту, заменяя суффикс в названии кислоты (-овая кислота) на суффикс -оат.
Название сложного эфира | Тривиальное название | Формула эфира |
Метилметаноат | Метилформиат | HCOOCH3 |
Этилметаноат | Этилформиат | HCOOC2H5 |
Метилэтаноат | Метилацетат | CH3COOCH3 |
Этилэтаноат | Этилацетат | CH3COOC2H5 |
Пропилэтаноат | Пропилацетат | CH3COOCH2CH2CH3 |
Химические свойства сложных эфиров
Сложные эфиры устойчивы в нейтральной среде, но легко разлагаются при нагревании в присутствии кислот или в присутствии щелочей. |
В присутствии кислот гидролиз сложных эфиров протекает как реакция, обратная этерификации. при гидролизе сложных эфиров образуются спирты и карбоновые кислоты.
R-COO-R’ + H2O = R-COOH + R’-OH
При щелочном гидролизе сложных эфиров образуются соли карбоновых кислот и спирты.
При щелочном гидролизе этилацетата образуются ацетат и этанол:
Щелочной гидролиз сложных эфиров — реакция, имеющая промышленное значение. Гидролиз жиров в присутствии оснований — древнейший способ получения мыла. Первые способы получения мыла связаны со смешиванием жира с золой. Один из основных компонентов животного жира — тристеарат глицерина. В щелочной среде тристеарат глицерина разлагается на глицерин и соль стеариновой кислоты:
2. Переэтерификация
Переэтерификация — это реакция превращения одного сложного эфира в другой под действием соответствующих спиртов в присутствии катализатора (кислоты или основания)
R-COO-CH3 + R’-OH = R-COOR’ + CH3-OH
3.Восстановление сложных эфиров
Сложные эфиры восстанавливаются с разрывом связи С-О карбоксильной группы. При этом образуется смесь спиртов.
Например, этилбензоат восстанавливается литийалюминийгидридом до бензилового спирта и этанола |
Получение сложных эфиров
1. Этерификация карбоновых кислот спиртами
Карбоновые кислоты вступают в реакции с одноатомными и многоатомными спиртами с образованием сложных эфиров.
Например, этанол реагирует с уксусной кислотой с образованием этилацетата (этилового эфира уксусной кислоты): |
2. Соли карбоновых кислот с галогеналканами
При взаимодействии солей карбоновых кислот с галогеналканами образуются сложные эфиры.
Например, при взаимодействии ацетата натрия с хлорметаном образуется метилацетат. |
CH3-COONa + CH3-Cl = CH3-COOH + NaCl