자연에서 에스테르는 가장 큰 화합물 그룹입니다. 이 그룹에는 특히 지방, 왁스 및 에센셜 오일이 포함됩니다. 에스테르의 다양한 물리적 및 화학적 특성은 광범위한 응용 분야를 결정합니다. 그들은 향수, 화장품 및 향수 에센스의 성분으로 사용됩니다. 그들은 페인트와 바니시를 위한 좋은 용제입니다. 또한 식품 산업, 세제, 폭발물 및 기타 산업 응용 분야의 생산에도 사용됩니다.
에스테르 – 일반 정보
에스테르는 유기 화학 에서 가장 중요한 화합물 그룹 중 하나를 구성합니다. 주로 카르복실산(무기산도 포함)과 알코올 의 반응 생성물입니다. 에스테르의 일반식은 R 1 COOR 2 (여기서 R은 알킬 그룹임)입니다. 에스테르의 이름은 에스테르를 얻은 적절한 산의 이름 또는 에스테르의 일부인 산 잔기 및 라디칼(예: 포름산 에틸 에스테르 또는 에틸 포름산염)의 이름을 기반으로 만들어집니다. 그들의 특징적인 특징은 종종 과일 향으로 묘사되는 냄새입니다. 에스테르는 에스테르화 반응에서 얻어진다. 여기에는 수소 원자가 알킬 라디칼로 치환된 모노카르복실산(분자에 -COOH 그룹이 하나만 있음)이 포함됩니다. 에스테르는 또한 가수분해 반응, 즉 물 분자의 영향으로 분해되며 그 결과 카르복실산과 알코올이 재구성됩니다. 에스테르의 가수분해는 상대적으로 쉽고 시스템에 수소 또는 수산화물 이온을 도입하여 가속화할 수 있습니다. 또 다른 특징적인 반응은 에스테르의 비누화입니다. 수산화나트륨 으로 처리하면 산의 나트륨염과 해당 알코올이 얻어진다. 화학에서는 이런 식으로 얻은 고급 카르복실산의 염을 비누라고 합니다.
에스테르화 반응
카르복실산(또는 무기산)과 알코올 사이의 반응을 에스테르화라고 합니다. 이 과정을 통해 적절한 에스테르가 형성됩니다. 카르복실기의 수소 원자와 히드록실기가 결합하여 물 분자를 형성합니다. 낮은 온도에서 에스테르화 반응은 매우 느리게 진행되며 오랜 시간이 지난 후에도 결코 끝나지 않습니다. 상당한 양의 산과 알코올의 반응 후 평형 상태가 설정됩니다(생성물 형성 속도는 분해 및 기질 분자로의 재전환 속도와 동일함). 따라서 가역 과정입니다. 이 반응이 화학 평형 상태에 도달하는 속도는 주로 관련된 산의 강도와 전체 공정이 일어나는 온도에 따라 달라집니다. 황산(VI) 산은 종종 에스테르화 촉매로 사용됩니다. 산은 수소 이온 기증자이며 형성된 물에 대한 결합제입니다. 덕분에 제품 형성을 위해 화학 평형 상태를 전환할 수 있습니다.
에스테르의 특성
유기산 에스테르의 물리적 및 화학적 특성:
- 저급 카복실산 에스테르는 휘발성이 높은 액체입니다. 그들은 물에 잘 녹지 않으며 물에 비해 밀도가 낮습니다.
- 에스테르의 끓는점은 분자 사이의 수소 결합이 없기 때문에 다른 유기 화합물에 비해 낮습니다. 단쇄 에스테르, 예를 들어 수소 결합의 존재로 인해 물에 잘 용해되는 에틸 아세테이트는 예외입니다.
- 에스테르 분자의 탄소 사슬이 성장함에 따라 밀도와 끓는점이 증가하고 물리적 상태가 유성 액체에서 고체로 바뀝니다.
- 모든 에스테르는 무색입니다.
- 대부분의 에스테르는 배와 같은 에틸 아세테이트와 바나나와 같은 3-메틸부틸 아세테이트와 같이 특징적인 과일 향이 있습니다. 고급 카복실산에서 얻은 화합물은 무취입니다.
- 에스테르는 광범위한 유기 화합물에 좋은 용매입니다.
무기산 에스테르
무기산과 알코올의 에스테르화 반응은 무기 에스테르를 형성합니다.
수산의 에스테르
염산 (HCl) 또는 브롬화수소산(HBr)과 같은 수소산은 에탄올 과 같은 알코올과 반응하여 적절한 에스테르 분자(염화에틸, 브롬화에틸) 및 물 분자를 형성합니다. 반응은 수산 에스테르의 높은 휘발성으로 인해 생성물 형성 쪽으로 강력하게 진행됩니다(그들은 반응 환경에서 빠르게 증발함).
황산 에스테르
황산(VI)산의 에스테르는 화학에서 매우 중요합니다. 에스테르화 반응에는 진한 산이 사용됩니다. 이 화합물 그룹에서 가장 간단한 것은 황산 메틸 에스테르입니다. 쉽게 가수분해되며 알칼리 와 반응합니다. 감압 하에서 이 화합물을 증류하면 독성이 강한 황산 디메틸 에스테르가 형성됩니다. H 2 SO 4 및 고급 알코올의 에스테르가 계면활성제로 사용됩니다.
질산 에스테르
이 화합물은 주로 폭발 특성 때문에 독특합니다. 글리세롤 삼질산염, 즉 인기 있는 니트로글리세린은 글리세린(폴리히드록시 알코올)과 질산 및 황산의 혼합물을 반응시켜 얻습니다. 무색의 유성 액체입니다. 약한 충격이나 충격에도 폭발합니다. 니트로글리세린과 규조토의 혼합물은 다이너마이트를 형성합니다. 에틸과 아질산염은 의약에 사용됩니다.
지방
지방은 화학에서 실질적으로 매우 중요합니다. 화학적 관점에서 이들은 에스테르(천연 기원)입니다. 이들은 글리세린(분자에 3개의 하이드록실 그룹을 포함하는 폴리하이드록실 알코올)과 고급 지방산 의 반응 결과로 형성됩니다. 에스테르는 종종 글리세리드로 알려져 있습니다. 그들의 화학 구조는 다양합니다. 자연계에는 균질 글리세리드, 즉 3개의 수산기가 모두 동일한 산으로 에스테르화된 글리세리드 또는 산 잔기가 2개, 때로는 3개의 지방산에서 유래한 혼합 글리세리드가 있습니다. 지방에는 포화산(예: 팔미트산 및 스테아르산)과 불포화산(예: 올레산)이 포함됩니다. 일반적으로 지방은 동물성 지방과 식물 지방으로 분류됩니다. 동물성 지방은 포화 지방산 잔류물로 만들어져 고체가 됩니다. 이 그룹에는 소트, 대구 간유(예외: 액체 상태), 라드, 버터 등이 포함됩니다. 반면 식물성 지방 분자에는 불포화산 잔류물이 포함되어 있어 일반적으로 액체 상태입니다. 식물성 지방의 예로는 올리브유, 평지씨유, 아마인유 등이 있습니다. 지방은 다른 에스테르와 마찬가지로 가수분해됩니다. 빛, 습기, 박테리아 및 효소의 영향으로 산패됩니다. 물에는 잘 녹지 않지만 유기용매에는 잘 녹는다. 더 높은 불포화산의 액체 지방은 지방 경화 과정에서 포화 지방으로 전환될 수 있습니다. 니켈이 촉매인 상태에서 일어나는 수소화 반응이다. 글리세리드는 또한 가수분해되어 글리세린과 해당 지방산으로 분해됩니다.
