酯化反应机理催化剂酯化方法.pptVIP

11第五章

酯化技术5.1概述5.2酯化反应的基本原理（主要介绍以醇为原料的酯化、以酯为原料的酯化、水解和皂化）5.3酯化方法（主要介绍以醇为原料的酯化、酯化技术）5.4应用实例。5.1概述定义：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。01本章着重学习羧酸与醇的反应02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：2醇和羧酸的酸催化酯化是双分子反应机理。3即，首先质子加成到羧酸中羧基的氧原子上，4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。5特点：所有的各步反应均处于平衡中。6酯化反应平衡常数为：75.2酯化反应原理返回亲核进攻重排双分子反应机理：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：酯的水解反应也是一个可逆平衡反应；可在酸或碱催化下进行；反应过程中，进攻的亲核试剂是水，离去基团是醇。即，RCOORˊ+H2ORˊOH+RCOOHH+/OHˉ反应物的结构醇或酚结构的影响酯化反应活性：甲醇?伯醇?仲醇?叔醇?酚。（见表5.1醇或酚的结构对酯化反应影响的结果）01通常，叔醇和酚的酯化要选用活泼的酸酐或酰化剂。02空间位阻03（二）主要影响因素表5.1乙酸与各种醇的酯化反应情况序号醇或酚转化率／％平衡常数K1h后极限12345678910111213141516CH3OHC2H5OHC3H7OHC4H9OHCH2=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)C6H3OH55.5946.9546.9246.8535.7238.6426.5322.5916.9321.1910.311.430.812.151.450.5569.5966.5766.8567.3059.4160.7560.5259.2858.6662.0350.126.592.530.838.649.465.243.964.074.242.182.392.352.122.012.671.010.00490.000670.00890.0192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（2）羧酸的结构表5-2异丁醇与各种羧酸的酯化反应转化率、平衡常数（等摩尔混合，155℃）序号羧酸转化