Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Este là một trong những hợp chất hữu cơ phức tạp nhưng nó lại có tính ứng dụng cao trong đời sống. Không những vậy lý thuyết Este còn là chuyên đề quan trọng trong hóa học. Để giúp các em hiểu và nắm trọn kiến thức trọng tâm, bài viết dưới đây Admin sẽ chia sẻ thông tin hữu ích nhất.

Este hay Ester là một hợp chất hóa học sinh ra khi điều chế axit cacboxylic và rượu. Nó là một hợp chất hữu cơ phi hydrocacbon có chứa cacbon, hydro và oxy. Khi thay nhóm OH trong gốc cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR sẽ thu được Este.

Công thức cấu tạo Este

Este đơn chức có cấu tạo như sau:

R - C - O - R’ II O

Este chính là dẫn xuất của Axit cacboxylic, vì vậy các em có thể tham khảo thêm một vài dẫn xuất khác của axit cacboxylic với công thức cấu tạo như sau:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Công thức cấu tạo của một vài dẫn xuất khác của axit cacboxylic

Este được chia thành nhiều loại khác nhau. Cụ thể như sau:

Este no, đơn chứcCông thức phân tử: CmH2mO2 hay CnH2n+1 + 1COOCn’H2n’+1 , với m ≥ 2 và m = n + n’ + 1; n ≥ 0, n’ ≥ 1.Este không no, mạch hở, đơn chức

Loại Este này có 1 nối đôi: CmH2mO2-2O2

  • Este được tạo ra từ axit không no với ancol no: CnH2n-1COOCn’H2n’+1 , với n ≥ 2, n’ ≥ 1, m ≥ 4
  • Este được tạo từ axit no với ancol không no:

CnH2n+1COOCn’H2n’-1 , với n ≥ 0, n’ ≥ 2, m ≥ 3

Nếu n = 0 => HCOOCn’H2n’+1

Este đa chức

  • Este đa chức được tạo bởi axit đơn chức và rượu đa chức:

(RCOO)mR’ (Nếu R’ là gốc glixerol, khi đó Este đa chức có dạng Lipit là (RCOO)3C3H5 với R là gốc axit béo).

  • Este đa chức được tạo bởi axit đa chức và rượu đơn chức:

R(COOR’)n , với n ≥ 2, R ≥ 0

  • Este đa chức tạo từ axit đa chức và rượu đa chức:

Rm(COO)m.nR’n (Nếu m = n thì Este tạo ra vòng có dạng R(COO)nR’

Cách đọc tên chung cho các hợp chất Este là Tên của gốc hiđrocacbon R’ cộng với tên của anion gốc axit (đuôi at). Chẳng hạn như sau:

  • HCOOH đọc là Axit Fomic => HCOO đọc là Fomat
  • CH3COOH đọc là Axit Axetic => CH3COO đọc là Axetat.

Cách đọc cụ thể cho từng loại Este như sau:

  • Với Ancol đơn chức R’OH: Tên Este sẽ được tạo nên từ tên của gốc hiđrocacbon R’ kết hợp cùng tên của gốc axit (các em sẽ đổi đuôi ic thành đuôi at). Chẳng hạn như: CH3COOC3H5 đọc là etyl axetat.
  • Với Ancol đa chức: Tên Este sẽ được tạo nên từ tên của ancol kết hợp cùng tên của gốc axit. Chẳng hạn như: (CH3COO)2C2H5 đọc là etylenglicol điaxetat.
  • Với Axit đa chức: Tên Este sẽ được gọi chuẩn theo tên riêng của từng Este. Chẳng hạn như: C17H35COOH đọc là axit stearic.

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Tính chất vật lý của Este là gì?

Este có những tính chất vật lý cơ bản như sau:

  • Trạng thái: Ở điều kiện thường, Este có thể ở trạng thái lỏng hoặc rắn.
  • Nhiệt độ sôi: Este có nhiệt độ sôi thấp, rất dễ bay hơi. So với axit có cùng khối lượng mol phân tử thì este có nhiệt độ sôi thấp hơn rất nhiều.
  • Tính tan: Este không tạo ra liên kết với hidro giữa các phân tử Este với nhau vì vậy mà nó có ít tan hoặc không tan trong nước.
  • Mùi: Este có mùi thơm đặc trưng, chẳng hạn như mùi của isoamyl axetat là mùi chuối chín, mùi của etyl isovalerat là mùi táo, mùi của etyl butirat là mùi của dứa, benzyl axetat là mùi của hoa nhài, mùi của geranyl axetat là mùi của hoa hồng,... Mùi của Este khá dịu và dễ gửi.

Este có những tính chất hóa học như sau:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Các tính chất hóa học của Este

Phản ứng thủy phân hay phản ứng của nhóm chức Este

Trong môi trường axit, Este sẽ bị thủy phân và quá trình này tạo thành axit và ancol. Đây cũng chính là phản ứng thuận nghịch. Phương trình phản ứng hóa học tổng quát như sau:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Trong môi trường kiềm, Este phản ứng với kiềm sẽ tạo thành ancol và muối của axit hữu cơ. Phản ứng này thường được gọi là phản ứng xà phòng hóa. Phương trình phản ứng hóa học tổng quát như sau:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

  • Trong một vài trường hợp, ancol sinh ra không bền sẽ nhanh chóng chuyển vị hoặc tách nước tạo thành andehit hoặc xeton.
  • Trong trường hợp Este có chứa vòng Benzen RCOOC6H5 thì phản ứng này sẽ tạo thành phenol, sau đó tiếp tục phản ứng với NaOH. Phương trình hóa học tổng quát như sau:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Phản ứng của gốc hidrocacbon của axit và ancol

Sẽ sinh ra phản ứng cộng hidro vào gốc hidrocacbon không no với phương trình hóa học tổng quát như sau:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Tạo ra phản ứng trùng hợp với phương trình hóa học tổng quát như sau:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Tạo ra phản ứng tráng gương, phản ứng tạo kết tủa đỏ gạch với Cu(OH)2 khi Este của axit fomic HCOOR’ có tính chất của andehit.

Phản ứng khử Este

Phản ứng khử Este có phương trình phản ứng hóa học tổng quát như sau:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Phản ứng đốt cháy Este

Khi đốt cháy Este sẽ tạo ra phản ứng oxi hóa hoàn toàn tạo thành Cacbon và nước. Phương trình phản ứng hóa học tổng quát như sau:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Có nhiều phương pháp khác nhau để điều chế Este thành công. Tùy thuộc vào từng loại Este mà cách điều chế cũng sẽ khác nhau. Cụ thể như sau:

Điều chế Este của ancol

Để điều chế Este của ancol, phương pháp điều chế thường dùng là đun hồi lưu ancol và axit hữu cơ với xúc tác là axit sunfuric đặc nóng tạo thành phản ứng Este hóa.

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Phản ứng Este hóa là phản ứng thuận nghịch và để tăng hiệu suất phản ứng có thể tăng nồng độ các chất tham gia hoặc giảm nồng độ sản phẩm bằng cách đun nóng để Este bay hơi hoặc dùng axit sunfuric đặc làm chất xúc tác để tăng hiệu suất tạo ra phản ứng.

Điều chế Este của phenol

Các Este có chứa gốc Phenyl không điều chế được bằng phản ứng của axit cacboxylic với phenol. Vì vậy, muốn điều chế sẽ phải dùng clorua axit hoặc anhidrit axit tác dụng với phenol. Phản ứng hóa học như sau:

(CH3CO)2O + C6H5OH -> CH3COOC6H5 + CH3COOH

Este hiện này được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Phổ biến nhất như:

Axit và ancol tạo este là phản ứng gì

Ứng dụng của Este trong cuộc sống

  • Este được dùng làm dung môi tách hoặc chiết chất hữu cơ, pha sơn bởi khả năng hòa tan tốt với nhiều chất.
  • Este được dùng để sản xuất chất dẻo như vinyl axetat, metyl metacrylat,...
  • Este có mùi thơm dịu, không độc hại nên được sử dụng chế tạo các chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm,...

Như vậy, toàn bộ kiến thức trong bài viết trên Admin đã giúp các em củng cố về lý thuyết Este. Các em cần ghi nhớ công thức cấu trúc của Este, tính chất vật lý, tính chất hóa học và cách điều chế. Đây đều là các kiến thức lý thuyết quan trọng giúp các em học giỏi hóa hơn và luôn đảm bảo đạt kết quả cao với các dạng bài tập về Este.