- Este là một loại dẫn xuất của axit cacboxylic, trong ñó, nhóm –OH ở nhóm chức cacboxyl -COOH ñược thay bằng nhóm OR.. - Chất béo là trieste của glyxerol với các axit monocacboxylic có
Trang 1LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VỀ ESTE-LIPIT
TÀI LIỆU BÀI GIẢNG
I Khái niệm chung
1 ðịnh nghĩa dẫn xuất của axit cacboxylic
- Khi thay nhóm –OH ở nhóm chức cacboxyl (-COOH) của axit cacboxylic bằng các nguyên tử và nhóm nguyên tử khác, ta thu ñược các dẫn xuất của axit cacboxylic
VD: axit, este, anhiñrit axit, amit, peptit, clorua axit, …
- Este là một loại dẫn xuất của axit cacboxylic, trong ñó, nhóm –OH ở nhóm chức cacboxyl (-COOH) ñược thay bằng nhóm OR
Este ñơn giản có CTCT dạng: RCOOR’
VD: CH3COOC2H5, CH2=CH-COOCH3, …
- Chất béo là trieste của glyxerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử C (12C – 24C) không phân nhánh (axit béo), gọi chung là triglixerit hay là triaxylglixerol
Axit béo no thường gặp là:
CH3-[CH2]14-COOH CH3-[CH2]16-COOH
Axit panmitic, tnc 63,1oC Axit stearic, tnc 69,6 oC
Axit béo không no thường gặp là:
Công thức chung của chất béo là:
Trong ñó gốc hiñrocacbon của axit có thể no hoặc không no, không phân nhánh, giống nhau hoặc khác nhau
2 Danh pháp
- Este:
Tên Este = Tên gốc hiñrocacbon của phần rượu + Tên anion gốc axit (ñuôi “at”)
VD:
H C O C H
||
O
||
O
etyl fomiat vinyl axetat
||
O
||
O
metyl benzoat benzyl axetat
- Chất béo:
Trong trường hợp các gốc hiñrocacbon của axit béo giống nhau, tên của chất béo có thể ñược gọi một cách ñơn giản như sau:
Tên chất béo = Tri + tên thông thường của axit (ñổi ñuôi “ic” thành ñuôi “in”)
VD:
|
|
|
|
Triolein (lỏng) Tristearin (rắn)
Trang 23 Tính chất vật lý
- Nhiệt ñộ sôi của các este thấp hơn axit cacboxylic và ancol có cùng số C, do este không có liên kết H
- Các este ñều nhẹ hơn nước và rất ít tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ
- Các triglixerit chứa các gốc axit béo no thường là chất rắn ở nhiệt ñộ thường (mỡ ñộng vật, sáp ong), các triglixerit chứa các gốc axit béo không no thường là chất lỏng ở nhiệt ñộ thường (dầu thực vật, dầu cá, )
- Một số este dễ bay hơi và có mùi hoa quả chín:
+ isoamyl axetat CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 : có mùi chuối chín
+ benzyl propionat CH3-CH2-COOCH2C6H5 : có mùi hoa nhài
+ etyl butirat CH3-CH2-CH2-COOC2H5 có mùi dứa
+ etyl isovalerat : CH3-CH2-CH2-CH2-COOC2H5 :có mùi táo
II ðồng ñẳng – ðồng phân
1 ðồng ñẳng
Tùy theo cấu tạo của este (mạch C, số nhóm chức, .) mà ta có các dãy ñồng ñẳng khác nhau Trong chương trình phổ thông, ta chủ yếu xét dãy ñồng ñẳng este no, ñơn chức, mạch hở, có các ñặc ñiểm sau:
- Công thức dãy ñồng ñẳng: CnH2nO2.
- Khi ñốt cháy:
n = n
Ngoài ra, cũng cần chú ý ñến các dãy có công thức dạng CnH2n-2Ox (no, mạch hở, 2 chức hoặc không no, một nối ñôi, mạch hở, ñơn chức) khi ñốt cháy:
n < n và
n = n - n
2 ðồng phân
Ngoài ñồng phân về mạch C, este còn có ñồng phân loại nhóm chức với axit
III Tính chất hóa học
1 Phản ứng ở nhóm chức
a, Phản ứng thủy phân
Este bị thủy phân trong cả môi trường axit và môi trường kiềm:
- Trong môi trường axit:
+ o
H , t 2
RCOOR' + H O ← → RCOOH + R'OH
Phản ứng thuận nghịch (xảy ra theo cả 2 chiều trong cùng ñiều kiện) với phản ứng este hóa
Chú ý: các bài tập liên quan ñến hằng số cân bằng và chuyển dịch cân bằng
- Trong môi trường kiềm:
RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH
Phản ứng xảy ra theo một chiều và còn gọi là phản ứng xà phòng hóa
Chú ý: các sản phẩm tạo thành có thể tiếp tục chuyển hóa và phản ứng
+ Este của phenol
+ Este của rượu không no và không bền
- Với chất béo:
3
)
+ o
H , t
C H (OCOR + 3H O ← → 3RCOOH + C H (OH)
3
)
hçn hîp xµ phßng
C H (OCOR + 3NaOH → 3RCOONa + C H (OH)
Chú ý: các chỉ số của chất béo:
+ Chỉ số este: là số mg KOH cần ñể xà phòng hóa glixerit của 1 gam chất béo
+ Chỉ số axit: là số mg KOH cần ñể trung hòa axit béo tự do có trong 1 gam chất béo
+ Chỉ số xà phòng hóa: là số mg KOH cần ñể xà phòng hóa glixerit và trung hòa axit béo tự do trong 1 gam chất béo
→ chỉ số xà phòng hóa = chỉ số este + chỉ số axit
b Phản ứng khử nhóm chức –COO-
Este bị khử bởi liti nhôm hiñrua (LiAlH4), khi ñó nhóm R C
||
O
− − (gọi là nhóm axyl) trở thành ancol bậc I :
2
4
LiAlH
RCOOR' → RCH OH + R'OH
2 Phản ứng ở gốc hiñrocacbon
Trang 3Este có thể tham gia phản ứng thế, cộng, tách, trùng hợp,… Sau ñây chỉ xét phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp
a Phản ứng cộng vào gốc không no
Gốc hiñrocacbon không no ở este có phản ứng cộng với H2, Br2, Cl2, giống như hiñrocacbon không no
o
Ni, t
b Phản ứng trùng hợp
Một số este ñơn giản có liên kết ñôi tham gia ñược phản ứng trùng hợp giống anken
o
xt, t
|
||
3
Metyl acrylat Poli(metyl acrylat)
IV ðiều chế và ứng dụng
1 ðiều chế
a Este của ancol
Phản ứng este hóa: ñun hồi lưu ancol với axit hữu cơ có H2SO4 ñặc xúc tác
o
2 4
H SO ,t
CH COOH+(CH ) CHCH CH OH ↽⇀CH COOCH CH CH(CH ) + H O
Phản ứng este hoá là phản ứng thuận nghịch ðể nâng cao hiệu suất của phản ứng (tức chuyển dịch cân bằng về phía tạo thành este) có thể lấy dư một trong hai chất ñầu hoặc làm giảm nồng ñộ các sản phẩm Axit sunfuric vừa làm xúc tác vừa có tác dụng hút nước, do ñó góp phần làm tăng hiệu suất tạo este
b Este của phenol
Phải dùng anhiñrit axit hoặc clorua axit tác dụng với phenol
C H −OH + (CH CO) O → CH COOC H +CH COOH
anhiñrit axetic phenyl axetat
2 Ứng dụng
- Trong công nghiệp thực phẩm, một số este có mùi thơm hoa quả không ñộc, ñược dùng ñể tăng thêm hương vị cho bánh kẹo, nước giải khát…
- Trong công nghiệp mỹ phẩm, một số este có mùi thơm hấp dẫn ñược pha vào nước hoa, xà phòng thơm, kem bôi da…
- Nhiều este có khả năng hòa tan tốt nhiều chất hữu cơ nên ñược dùng ñể dung môi (pha sơn)
- Một số este là nguyên liệu ñể sản xuất sợi tổng hợp, thủy tinh hữu cơ, chất dẻo, thủy phân thành poli(vinylancol) làm keo dán, …
- Trong công nghiệp, một lượng lớn chất béo dùng ñể ñiều chế xà phòng, glixerol và chế biến thực phẩm Một số dầu thực vật ñược sử dụng làm nhiên liệu cho ñộng cơ ñiezen
- Ứng dụng quan trọng nhất của glixerin là ñể ñiều chế thuốc nổ glixerin trinitrat
- Glixerin còn ñược dùng nhiều trong công nghiệp dệt, thuộc da do có khả năng giữ nước làm mềm da, vải
- Cho thêm glixerin vào mực in, mực viết, kem ñánh răng… sẽ giúp cho các sản phẩm ñó chậm bị khô
Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc