[拼音]:zhi
[外文]:esters
羧酸的一类衍生物,由羧酸与醇(酚)反应失水而成。
存在酯广泛存在于自然界中,例如乙酸乙酯存在于酒、食醋及某些水果中;乙酸异戊酯存在于香蕉、梨等水果中;苯甲酸甲酯存在于丁香油中;水杨酸甲酯存在于冬青油中。高级和中级脂肪酸的甘油酯是动植物油脂的主要成分;高级脂肪酸和高级醇形成的酯,是蜡的主要成分。
命名酯是根据形成它的酸和醇(酚)来命名的。例如乙酸乙酯CH3COOC2H5、乙酸苯酯CH3COOC6H5、苯甲酸甲酯C6H5COOCH3、邻苯二甲酸氢乙酯、邻苯二甲酸二乙酯等。
物理性质低分子量酯是无色、易挥发的芳香液体,高级饱和脂肪酸单酯常为无色、无味的固体,高级脂肪酸和高级脂肪醇形成的酯为蜡状固体。由于酯分子中不含能游离的氢,分子间不能缔合,酯的熔点和沸点要比相应的羧酸低。一些常见酯的物理常数见表。酯一般不溶于水,能溶于各种有机溶剂。低分子量的酯是许多有机化合物的溶剂,也是清漆的良好溶剂。
化学性质酯的水解酯是中性物质。低级一元酸酯在水中能缓慢水解成羧酸和醇。酯的水解是酯化反应的逆反应,之后达到平衡。酯水解比酰氯、酸酐困难,故须用酸或碱催化。酯的水解反应在油脂工业中非常重要,因许多天然的脂肪、油或蜡经水解可制得相应的羧酸。油脂碱性水解生成的高级脂纺酸钠就是肥皂。
酯的醇解又称酯交换反应,是酯中的烷氧基被另一醇的烷氧基所置换的反应,即从一类酯转变成另一类酯,反应须在酸或碱催化下进行:
式中 R、R′、R″为不同的烷基。此反应常用于由一个低沸点醇的酯转变成高沸点醇的酯。例如,在涤纶(见聚对苯二甲酸乙二酯)的生产过程中,由于对苯二甲酸纯度的要求很高,工业上常先制得它的甲酯进行分馏提纯,提纯后的对苯二甲酸二甲酯再与乙二醇进行酯交换,并将甲醇不断蒸出,以利反应进行:
酯的还原酯可被催化还原成两分子的醇。应用最广的催化剂是铜铬氧化物CuO·CuCrO4:
反应在高温(200~300°C)、高压(100~300大气压)下进行。分子中如含有碳-碳双键,可同时被还原。此反应广泛用于油脂的氢化,以制取长链饱和醇如硬脂醇、软脂醇等的混合物,它们是合成洗涤剂的重要原料。
酯与格利雅试剂的反应是合成具有两个相同取代基的三级醇的良好方法(X为卤素):
制法酯主要由羧酸与醇直接反应制得:
这一反应在室温下进行时速率很慢,在酸的催化作用下可大大加速。酯化反应是一平衡反应,为了提高酯的产率,常用共沸蒸馏或加脱水剂把反应生成的水去掉,也可在反应时加过量的醇或酸,使平衡向产物方向移动。酯还可用酰卤或酸酐与醇反应,或由羧酸盐与卤代烃反应制得。
应用低分子量酯可做溶剂,分子量较大的酯是良好的增塑剂。甲基丙烯酸甲酯是制造有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的重要单体。聚酯树脂主要用于油漆工业和纤维工业,也可制成压塑粉。许多带有支链的醇形成的酯是优良的润滑油。酯还可用于香料、香精、化妆品、肥皂和药品等工业。
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