Естерами називаються функціональні похідні карбонових кислот, в яких гідроксильна група заміщена на залишок спирту або фенолу —ОН.
НОМЕНКЛАТУРА
Зазвичай естери називають, використуючи назви вихідних кислоти та спирту. За замісниковою номенклатурою ШРАС їх назви утворюють від назви вуглеводневого радикала спирту (або фенолу) та систематичної назви карбонової кислоти, в якій суфікс -о* і слово кислота замінюються суфіксом -оат, наприклад:
Феноли через низьку нуклеофільність, яка пов'язана зі спряженням неподіленої пари електронів атома Оксигену з я-елек-
и
Карбонові кислоти. Глава
тронною системою ароматичного ядра, у реакцію естерифікацп з карбоновими кислотами не вступають.
Взаємодія спиртів і фенолів з галогенангідридами та ангідридами карбонових кислот.Галогенангідриди та ангідриди карбонових кис~ лот є більш активними електрофільними реагентами, ніж карбо, нові кислоти, легко реагують зі спиртами, фенолами або фено. ксидами лужних металів з утворенням естерів.
Естери карбонових кислот є безбарвними леткими рідинами, деякі — кристалічні речовини з приємним запахом. Вони, як правило, малорозчинні у воді, добре розчиняються в більшості органічних розчинників. Температура кипіння естерів нижча за температуру кипіння карбонових кислот, які входять до їх складу, Ш°
лиКЦіональні похідні карбонових кислот
р'язано зі зменшенням міжмолекулярної взаємодії за рахунок відсутності міжмолекулярних водневих зв'язків.
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
Подібно до галогенангідридів і ангідридів карбонових кислот естери є електрофільними реагентами, але виявляють менш виражений електрофільний характер порівняно з ними:
*\ тч..»........................ '■■............ центр
се-*' .......... -...
На електрофільні властивості естерів впливає також природа вуглеводневого залишку при атомі Оксигену. Електрофільність естерів збільшується, якщо вуглеводневий радикал утворює з атомом Оксигену спряжену систему, як, наприклад, в арилових або вінілових естерах карбонових кислот:
к—с
^0^-сн=сн2
ариловий естер вініловий естер
Ці естери дістали назву активовані естери.
Як електрофільні реагенти естери вступають у реакції нуклео-фільного заміщення. Зокрема, вони реагують з водою (гідроліз), спиртами (алкоголіз).
Гідроліз естерів.Естери гідролізуються в кислому та лужному середовищі.
Кислотний гідроліз — це послідовність зворотних перетворень, протилежних реакції естерифікації:
^° н+ ^°
я—с^ + н2о 5=^ к—с^ + к—он
О—К' О—Н
У присутності водних розчинів лугів естери гідролізуються 3 Утворенням солі карбонової кислоти та спирту або фенолу:
К-<° +КаОН-£&■ К-<° +К'-ОН
О—К'0^а+
Карбонові кислоти. Глава
На відміну від кислотного гідролізу, лужний гідроліз естерщ являє собою необоротний процес.
При лужному гідролізі луг виступає не як каталізатор, а в роді реагенту. Лужний гідроліз естерів часто називають омиленням.Щ назва пов'язана з тим, що при лужному гідролізі жирів, які являють собою естери гліцерину та високомолекулярних карбонових кислот, утворюються мила.
Взаємодія з амоніаком.При дії на естери амоніаку утворюються аміди карбонових кислот:
ч$$ ^
Н3С—СГ + :гШ3--------- Н3С—С" + С2Н5ОН
О—С2Н5 ТЧН2
етилацетат ацетамід
Оскільки багато з естерів легкодоступні та порівняно легко добуваються, то цією реакцією синтезують аміди карбонових кислот.
Взаємодія зі спиртами (реакція переестерифікацїі).При взаємодії зі спиртами в молекулі естеру відбувається заміщення одного спиртового залишку на інший. Ця реакція дістала назву реакції переестерифікації. Переестерифікація каталізується мінеральними кислотами або лугами. Реакція є оборотною. Для зміщення рівноваги вправо відганяють більш леткий спирт. Тому практичне значення переестерифікація має в тому випадку, коли до складу вихідного естеру входить залишок низькокиплячого спирту, наприклад, метилового. Тоді метиловий спирт, що утворюється внаслідок переестерифікації, може бути відігнаний з реакційного середовища. При цьому рівновага змилується в бік кінцевих продуктів:
н3с-с^ + с2н5он ГабоОН» н3с-с^ + сн3он осн3 ос2н5
ОКРЕМІ ПРЕДСТАВНИКИ
Етилформіат НСООС2Н5.Безбарвна рідина (т. кип. 54,3 °С), розчиняється в етанолі, етері, малорозчинна у воді. Застосовується у виробництві вітаміну 6), а також як ароматизатор для мила та компонент фруктових есенцій.
Етилацетат СН3СООС2Н5.Безбарвна рідина з приємним запахом (т. кип. 77,1 °С). Малорозчинний у воді, розчиняється