关键区别——酯化与酯交换
酯化和酯交换是酯的两个重要过程。酯化反应和酯交换反应的关键区别在于酯化反应生成酯,而酯是酯交换反应的反应物。
酯是由碳、氢和氧原子组成的有机化合物。酯是通过用烷氧基取代羧酸的-Oh基而形成的。酯是极性分子。它们能够形成氢键。这是由于氧原子的存在。酯化过程产生酯,而酯交换改性酯。
目录
1. 概述和主要区别
2.什么是酯化反应
3. 什么是酯交换
4. 并列比较-酯化与酯交换的表格形式
5. 摘要
什么是酯化(esterification)?
酯化是由羧酸和酒精生产酯的过程。当醇的羧基被羟基取代时。酯化过程需要催化剂来进行。该催化剂用于降低酯化过程的活化能垒。催化剂通常是一种酸。此外,还应提供热量作为能源。否则,羧酸与乙醇之间不会发生反应。
水是酯化过程中的副产品。从羧酸中去除的-OH基团和从酒精中去除的-H基团一起形成水分子(H-OH)。通过改变醇或羧酸,可以得到具有所需碳原子数的酯。
酯化反应是反应物与产物之间的平衡反应。因此,使用高量的反应物可以使酯和水同时得到高的产率。脱水剂可以用来除去形成的水。此外,蒸馏等先进方法也可用于去除水。
酯化机理
在酯化反应机理中,首先从羧酸中去除-OH,从醇中去除-H(质子)。它形成一个羧基阳离子和一个醇亲核试剂。这两种成分可以相互反应形成酯。去除的基团相互反应形成水。
什么是酯交换(transesterification)?
酯交换是用来改变酯结构的过程。它包括作为反应物的酯和醇。酯交换发生在酯的烷基与醇的烷基交换时。在那里,酒精起到亲核的作用。这个过程需要催化剂;酸性催化剂或碱性催化剂。催化剂可以降低反应过程的活化能垒。
酯交换机理
首先,通过除去末端的氢原子作为质子,乙醇转化为亲核分子。酯交换开始时亲核攻击;酒精攻击酯的碳原子,该碳原子与两个氧原子结合。这是因为碳原子上有部分正电荷,因为两个氧原子吸引键电子朝向它们(氧原子比碳原子更具电负性)。
醇亲核分子的攻击导致形成一种中间化合物,其中酯和醇通过亲核剂攻击的碳原子相互结合。这种中间化合物非常不稳定。在那里,一个重组发生,以获得一个稳定的形式。这就产生了一种新的酯形式。酯交换反应产生亲核试剂作为副产品。
酯化(esterification)和酯交换(transesterification)的区别
酯化与酯交换 | |
酯化是由羧酸和酒精生产酯的过程。 | 酯交换是用来改变酯结构的过程。 |
酯的使用 | |
在酯化反应中,酯是主要的产物。 | 在酯交换反应中,酯被用作反应物。。 |
副产品 | |
酯化反应产生水作为副产品。 | 酯交换反应产生亲核试剂作为副产品。 |
催化剂 | |
酯化反应需要一种酸性催化剂。 | 酯交换反应需要酸性或碱性催化剂。 |
能源 | |
酯化反应需要热量作为能源。 | 酯交换不需要能量。 |
总结 - 酯化(esterification) vs. 酯交换(transesterification)
酯化反应是羧酸和醇的酯的形成。酯交换是对这些酯进行改性的过程。酯化和酯交换的区别在于酯是由酯化反应生成的,而酯是酯交换反应的反应物。
引用
1.“使用酸和醇将羧酸转化为酯类(费舍尔酯化)。”有机化学硕士论文集,可在此处查阅2.“酯交换”,维基百科,维基媒体基金会,2018年3月16日。此处提供
2.“酯交换”,维基百科,维基媒体基金会,2018年3月16日。