酯化反应机理催化剂酯化方法.ppt

:酯化反应通常是指醇或酚与含氧的酸(包括有机和无机酸)作用生成酯和水的反应。由于它是在醇或酚羟基的氧原子上引入酰基的过程,故又称为O-酰化反应。其通式为:RˊOH+RCOZRCOORˊ+HZRˊ可以是脂肪族或芳香烃基;RCOZ为酰化剂,其中的Z可以代表OH,X,OR″,OCOR″,NHR″等。即,主要有以下几种:①羧酸与醇或酚作用:RˊOH+RCOOHRCOORˊ+H2O②酸酐与醇或酚作用:RˊOH+(RCO)2ORCOORˊ+RCOOH③酰氯与醇或酚作用:RˊOH+RCOClRCOORˊ+HCl④酯交换:R″OH+RCOORˊRCOOR″+RˊOHR″COOH+RCOORˊR″COORˊ+RCOOHR″COOR‴+RCOORˊRCOOR‴+R″COORˊ用途:工业上酯化是将羧酸与醇在催化剂存在下进行的反应生产羧酸酯;羧酸酯最重要的用途是溶剂及增塑剂,其他的用途还包括有树脂、涂料、合成润滑油、香料、化妆品、表面活性剂、医药等。(一)反应机理-最常用、最重要的是羧酸与醇在酸催化下的酯化(1)酸催化酯化反应机理:醇和羧酸的酸催化酯化是双分子反应机理。即,首先质子加成到羧酸中羧基的氧原子上,然后,醇分子对羰基碳原子发生亲核进攻,这一步是整个反应最慢的阶段。(2)特点:所有的各步反应均处于平衡中。酯化反应平衡常数为:双分子反应机理:返回亲核进攻重排(3)酯的水解反应机理:酯的水解是羧酸与醇进行酯化反应的逆反应。工业上最重要的酯类水解是由油脂与苛性钠共热生产肥皂,此碱性水解又称皂化。特点:①酯的水解反应也是一个可逆平衡反应;②可在酸或碱催化下进行;③反应过程中,进攻的亲核试剂是水,离去基团是醇。即,RCOORˊ+H2ORˊOH+RCOOHH+/OH¯(二)主要影响因素1反应物的结构(1)醇或酚结构的影响酯化反应活性:甲醇≻伯醇≻仲醇≻叔醇≻酚。()通常,叔醇和酚的酯化要选用活泼的酸酐或酰化剂。/%平衡常数K1h后极限123456789101**********CH3OHC2H5OHC3H7OHC4H9OHCH2=CHCH2OHC6H5CH2OH(CH3)2CHOH(C4H9)(C2H5)CHOH(C2H5)2CHOH(CH3)(C6H13)CHOH(CH2=CHCH2)2CHOH(C4H9)3COH(CH9)2(C2H5)COH(CH3)2(C3H7)COHC6H5OH(CH3)(C3H7)(2)羧酸的结构酯化反应活性:甲酸≻直链羧酸≻有侧链羧酸≻芳香族羧酸。(见表5-2异丁醇与各种羧酸的酯化反应影响的结果)如:以苯甲酸为例,当邻位有取代基时,酯化反应速度减慢;当两个邻位均有取代基时,酯化更难,而且形成的酯不易皂化。空间位阻