酯
漢語漢字
酯,是一個漢語漢字,讀音zhǐ,基本含義:指有機化學中醇與羧酸或無機含氧酸發生酯化反應生成的產物。
廣泛存在於自然界,例如乙酸乙酯存在於酒、食醋和某些水果中;乙酸異戊酯存在於香蕉、梨等水果中;苯甲酸甲酯存在於丁香油中;水楊酸甲酯存在於冬青油中。高級和中級脂肪酸的甘油酯是動植物油脂的主要成分,高級脂肪酸和高級醇形成的酯是蠟的主要成分。
酯,常用組詞有酯化反應 聚酯樹脂 醋酸乙酯 聚碳酸酯。
● 酯 ǐ ㄓˇ
◎ 化合類,低級酯香揮液,級酯蠟狀固稠液。級酯脂肪。
◎酯 zhǐ
〈名〉
水解時產生一種有機酸(或無機酸)和一種醇(或酚)的化合物 [ester],即使十分揮發通常也是芳香液體,存在於香精油中的和合成的(尤指供人造果精用的)羧酸酯是以COOR基為特徵的
酸(羧酸或無機含氧酸)與醇起反應生成的一類有機化合物叫做酯。低級的酯是有香氣的揮發性液體,高級的酯是蠟狀固體或很稠的液體。幾種高級的酯是脂肪的主要成分。有機上低級酯一般指含碳原子數少,而高級酯一般指含碳原子數多。所以這裡的低級酯指的是含碳原子數少的酯,高級酯即指含碳原子數多的酯了!之所以稱為低級與高級,是因為低級的化合物含碳原子數少,所以結構也就相對簡單些;而高級的含碳原子數多,會因原子的空間排列方式的不同而出現各種異構體,使結構更加複雜,即所謂的高級些。
酯的官能團是-COO-,飽和一元酯的通式為CHO(n≥2,n為正整數)
酯的基本結構可以寫成:
O
║
C—O—R′
∣
R
單甘酯(GMS)
單甘酯化學名為單十八(烷)酸丙三醇酯(Glycerin monostearate),簡稱為GMS,分子量358。工業產品通常為無味、無臭、無毒的微黃色蠟樣固體或片狀,含有少量的二酯及三酯。
產品質量指標:
項目: GMS-A ,GMS-B
單酯含量(%): 32—38,40—42
色澤:白色或淺黃色,白色或淺黃色
性狀:蠟樣固體或片狀,蠟樣固體或片狀
碘值(gI∕100g): ≤3.0
凝固點(℃): ≥54
遊離酸(以硬脂酸計%): ≤2.5
重金屬(以Pb計,%): ≤0.0005
砷(以As計,%): ≤0.0001
鐵(以Fe計,%): ≤0.002
偏苯三酸酯TOTM
偏苯三酸酯(Trimellitate)分子式為CH(COOR),R為烷基。工業產品通常為無色或黃色透明液體。
鄰苯二甲酸酯(Phthalate)分子式為CH(COOR),R為烷基。工業產品通常為無色或黃色透明液體
典型數據:
項目:DIOP-A、DIDP-A、DIIDP-A
外觀:無色或淡黃色透明油狀液體
季戊四醇油酸酯
季戊四醇油酸酯(Pentaerythritol Oleate)簡稱為PETO,分子式為C(CHOOCCH)。工業產品通常為無色或黃色透明液體。
產品質量指標:項目 PETO-1A,PETO-2A
外觀:無色或淡黃色透明油狀液體 黃色至棕色透明油狀液體
酯類都難溶於水,易溶於乙醇和乙醚等有機溶劑,密度一般比水小。低級酯是具有芳香氣味的液體。
低分子量酯是無色、易揮發的芳香液體,高級飽和脂肪酸單酯常為無色無味的固體,高級脂肪酸與高級脂肪醇形成的酯為蠟狀固體。酯的熔點和沸點要比相應的羧酸低。酯一般不溶於水,能溶於各種有機溶劑。低分子量的酯可以作許多有機化合物的溶劑,也可作清漆的溶劑。
在有酸或有鹼存在的條件下,酯能發生水解反應生成相應的酸或醇。
酸性條件下酯的水解不完全,鹼性條件下酯的水解趨於完全,這是因為鹼性條件下,OH-直接對酯進行加成,之後按照加成消除反應得到羧酸鹽與醇,這個反應中,是OH-直接參與反應,而不是水。
酯是中性物質。低級一元酸酯在水中能緩慢水解成羧酸和醇。酯的水解比醯氯、酸酐困難,須用酸或鹼催化。許多天然的脂肪、油或蠟經水解可製得相應的羧酸,油脂鹼性水解生成的高級脂肪酸鈉就是肥皂,酯的醇解反應是酯中的烷氧基被另一醇的烷氧基所置換的反應,反應須在酸或鹼催化下進行,此反應常用於從一類酯轉變成另一類酯。酯可被催化還原成兩分子醇,應用最廣的催化劑是銅鉻氧化物,反應在高溫高壓下進行,分子中如含有碳碳雙鍵,可同時被還原。酯與格氏試劑反應,可合成具有兩個相同取代基的三級醇。
酯主要由羧酸與醇直接反應製得(酯化反應):
酯化反應
這一反應在室溫下進行時速率很慢,在酸的催化下可大大加速。其反應原理可以用口訣“酸脫羥基,醇脫氫”來方便記憶。酯化反應是一可逆反應,為了提高酯的產率,常用共沸蒸餾或加吸水劑把反應生成的水去掉,也可在反應時加過量的酸或醇,使反應向產物方向移動。酯還可用醯鹵或酸酐與醇反應,或由羧酸鹽與鹵代烴反應製得。
低分子量的酯可用作溶劑,分子量較大的酯是良好的增塑劑。甲基丙烯酸甲酯是製造有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的單體。聚酯樹脂主要用於纖維和油漆工業,也可製成壓塑粉。許多帶有支鏈的醇形成的酯是優良的潤滑油。酯還可用於香料、香精、化妝品、肥皂和藥品等工業。
酯類與水會慢慢水解為酸和醇:
酯的水解
鹵代烴可以由鹵化氫(無氧酸)和醇製得,也可以發生水解反應生成鹵化氫(無氧酸)和醇。所以鹵代烴在某種程度上可以視為無氧酸的酯。
謠言:酯不能跟金屬鈉反應
駁斥:屬於酯的乙酸乙酯可以與金屬鈉反應,下為詳細操作:
將250g金屬鈉加入4240mL乙酸乙酯中,開始反應很慢,需在水浴上溫熱,一旦反應開始就十分猛烈,需進行冷卻。迴流反應后蒸餾回收乙酸乙酯。加入1375mL 56%的乙酸溶液攪拌迴流,加入250g食鹽,分出油狀物,用乙醚提取,從提取液回收乙醚,用10%碳酸氫鈉溶液洗至無酸性。用氯化鈣乾燥后,減壓蒸餾,收集76~78℃/2.4kPa餾分即為成品,收率接近30%。
低級酯的用途
低級酯是具有水果香味的無色液體,存在於植物的花果中,如蘋果中含有戊酸異戊酯,香蕉中含有乙酸異戊酯,茉莉花中含有苯甲酸甲酯,低分子量的酯可用作溶劑,許多帶有支鏈的醇形成的酯是優良的潤滑油。酯還可用於香料、香精、化妝品、肥皂和藥品等工業。
苯甲酸酯類:苯甲酸酯類及其與酸形成的鹽具有強抗胰蛋白酶活性、強抗凝血酶活活性以及強抗凝血活性,同時低毒,可用作治療胰腺類及播散性血管內凝血(DIC)的藥劑;還可以用於增塑劑。
甲酸酯類
磷酸酯類:主要用作聚氯乙烯樹脂及各種塑料、合成橡膠、高分子材料的阻燃增塑劑。磷酸酯類塑料加工助劑與聚氯乙烯、醋酸及硝基纖維素、聚苯乙烯、聚乙烯等聚烯烴樹脂、合成橡膠等具有良好的相容性,是具有優良的增塑、阻燃、耐磨、抗菌等多功能的加工助劑。含鹵磷酸酯一般作為阻燃劑使用。
氨基甲酸酯類
檸檬酸酯類:廣泛應用於纖維素樹脂和乙烯基樹脂的增塑劑,食品中作為膨鬆保型劑能很好地提高烘烤食品的發泡性能,改善膨鬆狀態,作為抗氧劑用來穩定大豆油、色拉油、人造奶油、起酥油及其他食用油脂,作為增香劑可用於軟飲料冷飲、糖果、焙烤食品中增加風味,還被用作螯合劑和載體溶劑。特別適用於油墨塗料,無毒PVC造粒,製藥工業,兒童軟質玩具,醫用製品,調配香精香料,化妝品製造等行業。
聚酯、煙苄酯、蔗糖聚酯、滅蚊菊酯、銀杏酮酯、戊氰菊酯、低酯果膠