Сложные эфиры.

К сложным эфирам относятся органические вещества, которые образуются в реакциях карбоновых кислот со спиртами, идущих с отщеплением воды.

O O

// H₂SO₄ конц. //

CH₃ – C + H O – C₂H₅  CH₃ – C

\ – H₂O \

OH O – C₂H₅

O

//

R – C общая формула сложного эфира, где R и R₁,

\ углеводородные радикалы.

O – R₁

Реакция образования сложного эфира из кислоты и спирта называется реакцией этерификацией. «Этер» – эфир.

Реакции этерификации подвергаются и минеральные кислоты.

C ₂H₅ – O H HO C₂H₅ – O

\ конц. H₂SO₄ \

+ SO₂  SO₂

/ – 2H₂O /

C ₂H₅ – O H HO C₂H₅ – O

конц. H₂SO₄

C ₂H₅ – O H + HO – NO₂  C₂H₅ – O – NO₂ + H₂O

Долгое время учёные предполагали, что водород должен отщепляться от молекулы кислоты, а гидроксильная группа – от молекулы спирта. Однако при помощи изотопа кислорода с атомной массой 18, учёным удалось установить, что гидроксильная группа отщепляется от молекулы карбоновой кислоты.

O O

// H₂SO₄ конц. //

R – C + H ¹⁸O – R₁  R – C + H₂O

\ \

OH ¹⁸O – R₁

Н азвание сложного эфира чаще всего производят от названия кислот и спиртов:

О О

// //

Н – С СН₃ – С

\ \

О – С₂Н₅ О – С₂Н₅

муравьиноэтиловый эфир; уксусноэтиловый эфир;

этилформиат этилацетат

Сложные эфиры – жидкости с плотностью меньше единицы, малорастворимы в воде, но хорошо растворяются в спирте. Эфиры не образуют водородных связей, а значит и отсутствует ассоциация молекул, характерная для спиртов и кислот. Поэтому сложные эфиры кипят при более низких температурах, чем соответствующие кислоты. Многие эфиры имеют приятный запах. Муравьиноамиловый эфир – запах вишни, муравьиноэтиловый – запах рома, уксусноамиловый – запах бананов, маслянобутиловый – запах ананасов и т.д.

Химические свойства эфиров.

1. Сложные эфиры взаимодействуют с водой:

О

// конц. H₂SO₄

СН₃ – С + Н₂О  СН₃ – СООН + С₂Н₅ – ОН

\

О – С₂Н₅

Реакция взаимодействия сложного эфира с водой, приводящая к образованию спирта и кислоты называется омылением или гидролизом.

Она обратна реакции этерификации. При наступлении химического равновесия в реагирующей смеси будут находиться как исходные, так и конечные вещества. Чтобы сместить равновесие в сторону образования эфира, надо кислоту или спирт брать в избытке, или удалять эфир или воду из сферы реакции. Простые эфиры гидролизу не подвергаются.

2. При взаимодействии с безводными спиртами происходит переэтерификация:

О О

// конц. H₂SO₄ //

СН₃ – С + СН₃ – ОН  СН₃ – С + С₂Н₅ – ОН

\ \

О – С₂Н₅ О – СН₃

этилацетат метилацетат

3. Эфиры взаимодействуют с аммиаком с образованием амидов:

О О

// //

СН₃ – С + NH₃ → СН₃ – С + С₂Н₅ – ОН

\ \

О – С₂Н₅ NH₂

4. При взаимодействии с магнийорганическими соединениями образуются третичные спирты:

O OMgI

// |

CH₃ – C + CH₃ – MgI → [CH₃ – C – O – C₂H₅]

\ |

O – C₂H₅ CH₃

OMgI OMgI OH

| | + H₂O |

[CH₃ – C – O – C₂H₅] + CH₃ – MgI → [CH₃ – C – CH₃] → CH₃ – C – CH₃

| – MgIOC₂H₅ | – MgOHI |

CH₃ CH₃ CH₃

Применение эфиров.

Сложные эфиры хорошие растворители. Их применяют для приготовления фруктовых эссенций. Некоторые эфиры используются в медицине. В пищевой промышленности эфиры применяют как добавки к различным продуктам. Также эфиры используют в парфюмерии.