Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Справочники / Врублевский А.И. Химия. Теоретический курс для подготовки к ЕГЭ

.pdf
Скачиваний:
1559
Добавлен:
20.05.2023
Размер:
29.14 Mб
Скачать

Глава 30. Сложные эфиры

641

вой кислоты (формула аллилового спирта СН2=СН—СН,ОН). Записываем структурные формулы этих эфиров:

а) СН2=С—С

сн3 осн,

//*

б) сн3—сн2—с

о—сн2—сн=сн2

Молочная кислота СН3—СН—С

(как и все гидрокис-

ОН лоты) может образовывать сложные эфиры с участием обеих или

одной из функциональных групп (—СООН, —ОН). Например:

сложный эфир, образованный с участием спиртовой груп­ пы —ОН молочной кислоты при взаимодействии с ук­ сусной кислотой:

сложный эфир, образованный с участием карбоксильной группы молочной кислоты при ее взаимодействии с этанолом:

ОН

 

остаток

СН

OC,HS

этилового

спирта

 

 

о

остаток молочной кислоты

642

Органическая химия

сложный эфир, образованный с участием обеих функцио­ нальных групп молочной кислоты:

С

с2<

СН

CHf > ^СН(СН3)2

II

о

К классу сложных эфиров относятся также продукты взаи­ модействия спиртов с неорганическими кислородсодержа­ щими кислотами, например СН3—О—NO2 (метилнитрат), (СН3О)3Р—О (триметилфосфат), C2H5OSO3H (этилгидро­ сульфат).

Сложные эфиры образуют не только одноатомные, но и многоатомные спирты (этиленгликоль, глицерин и др.):

СН2—О—С

хсн,

СН,—о—NO,

*//

I 2

сн2—о—С

сн—о—no2

сн2—оno2

сн3

диацетат

тринитрат глицерина

этиленгликоля

(нитроглицерин)

Сложные эфиры азотной кислоты — это продукты ее взаимодействия со спиртами, их общая формула в слу­ чае алканолов R—О—NO2.

Сложные эфиры азотной кислоты не следует путать с нит­ росоединениями, которые образуются при взаимодействии углеводородов и азотной кислоты и имеют общую формулу

R—NO2.

Глава 30. Сложные эфиры

643

30.2.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ИПРИМЕНЕНИЕ

Сложные эфиры, образованные низшими карбоновыми кис­ лотами и спиртами, — летучие, малорастворимые в воде ве­ щества, многие имеют приятный запах фруктов или цветов: бутиловый эфир бутановой кислоты — запах ананаса, изопен­ тиловый эфир этановой кислоты — груши, пентиловый эфир бутановой кислоты — абрикосов, бензиловый эфир этановой кислоты — жасмина, бензиловый эфир метановой кислоты — хризантем.

Между молекулами сложных эфиров водородные связи не образуются, поэтому они имеют меньшую температуру кипе­ ния, чем сравнимые с ними по молярным массам спирты или карбоновые кислоты.

Искусственно полученные эфиры с фруктовым запахом применяют для приготовления фруктовых эссенций (концент­ рированных растворов). Некоторые эфиры (этилацетат, бутил­ ацетат) используются как растворители лаков, красок, клеев. Поливинилацетат используется для получения клея, на основе которого производят лаки, краски и т. д. Полиметилметакрилат применяют в производстве органического небьющегося стекла (плексигласа).

Расположите в ряд по возрастанию температур кипения (Г ) вещества: а) метилэтаноат; б) пропановая кис­ лота; в) пропанол-1; г) пропанол-2.

Решение. Наименьшую ?кип имеет сложный эфир метилэта­ ноат, поскольку между его молекулами водородные связи не образуются, а наибольшую — пропановая кислота, так как водородные связи между ее молекулами наиболее прочные. Среди спиртов большую /кип имеет первичный спирт неразветвленного строения, т. е. пропанол-1.

Таким образом, искомый ряд выглядит так: а), г), в), б).

Ответ: а), г), в), б).

644

Органическая химия

30.3. ИЗОМЕРИЯ. СТРОЕНИЕ

Структурная изомерия сложных эфиров обусловлена изо­ мерией углеводородной группы, а также межклассовой изоме­ рией (карбоновым кислотам, гидроксиальдегидам и т. д. — см. 29.2). Например, для эфира состава С4Н8О2 имеем изомер­ ные эфиры (показан только углеродный скелет):

О

Н—С

н—С

С

О—С—С—С

хо—сх

 

с

пропилметаноат

 

изопропилметаноат

хо—с—С

с—с—С

 

хо-с

этилэтаноат

метилпропаноат

Для ненасыщенных сложных эфиров возможна простран­

ственная цис-, транс-томер™'-

Н

Н

СН3СОО

Н

СН3ССЮ

с=с

/с=с\

Н

Вт

 

 

гщс-изомер

/иранс-изомер

 

В молекулах сложных эфиров, как и в случае карбоновых кислот, в одной плоскости находится группа атомов.

или Н—С

хо—

На рис. 30.1 показана модель строения метилформиата.

646 Органическая химия

или вода реагирует с одним из продуктов гидролиза (ненасы­ щенным спиртом или ненасыщенной кислотой):

#

н+

СН2—СН—С

+ Н2О <=>

О—СН3 метилакрилат

+ сн3он

он

—> сн2—сн2—соон

ОН

3-гидроксипропановая кислота

Щелочной гидролиз необратим. Он приводит к образованию соли карбоновой кислоты и исходного спирта:

+ КОН Н—COOK + сн3он

'осн3

или соли карбоновой кислоты и фенолята (расход щелочи на гидролиз в этом случае больший):

бензоат фенолят калия калия

Глава 30. Сложные эфиры

647

При щелочном гидролизе фениловых эфиров образу­ ются феноляты, так как фенол реагирует со щелочами, например:

-> С6Н5ОК + СН —COOK + Н2О,

ацетилсалициловая кислота (аспирин)

+ СН3СООК + 2Н2О.

Щелочной гидролиз часто называют омылением, так как в случае гидролиза сложных эфиров глицерина и высших кар­ боновых кислот (жиров) образуются мыла — соли высших карбоновых кислот.

Сложные эфиры сгорают в избытке кислорода (полное окисление):

2С,Н,О, + 70, -> 6СО, + 6Н,О.

 

э

О 2

2

2

 

2

 

 

Сложные эфиры ненасыщенных спиртов и ненасыщенных

кислот вступают в реакцию полимеризации:

 

 

иСН,=СН

 

-> -6СНСНЭ-„

Z

 

 

х

Z

 

'

п

ососн3 ососн3

винилацетат поливинилацетат (ПВА)