Гідроліз. Складні ефіри: номенклатура, кислотний та лужний гідроліз, амоноліз; ідентифікація Що таке гідроліз складних ефірів

Гідроліз складних ефірів каталізується як кислотами, і основами. Кислотний гідроліз складних ефірівпроводять зазвичай при нагріванні з соляною або сірчаною кислотою у водному або водно-спиртовому середовищі. В органічному синтезі кислотний гідроліз складних ефірів найчастіше застосовується для моно-і діалкілзаміщених малонових ефірів (глава 17). Моно- та дизаміщені похідні малонового ефіру при кип'ятінні з концентрованою соляною кислотою піддається гідролізу з подальшим декарбоксилюванням.

Для гідролізу, що каталізується основою, зазвичай використовують водний або водно-спиртовий розчин NaOH або KOH. Найкращі результати досягаються при застосуванні тонкої суспензії гідроксиду калію ДМСО, що містить невелику кількість води.

Останній спосіб кращий для омилення складних ефірів просторово-утруднених кислот, інший модифікацією цього методу є лужний гідроліз просторово-утруднених складних ефірів у присутності 18-краун-6-поліефіру:

Для препаративних цілей гідроліз, що каталізується основою, має низку очевидних переваг у порівнянні з кислотним гідролізом. Швидкість основного гідролізу складних ефірів, як правило, у тисячу разів вище, ніж при кислотному каталізі. Гідроліз у кислому середовищі є оборотним процесом, на відміну від гідролізу у присутності основи, який є незворотним.

18.8.2.А. Механізми гідролізу складних ефірів

Гідроліз складних ефірів чистою водою в більшості випадків оборотна реакція, що призводить до рівноважної суміші карбонової кислоти та вихідного складного ефіру:

Ця реакція у кислому та лужному середовищах сильно прискорюється, що пов'язано з кислотно-основним каталізом (гл. 3).

Згідно з К. Інгольдом механізми гідролізу складних ефірів класифікуються за такими критеріями:

(1) Тип каталізу: кислотний (символ А) або основний (символ В);

(2) Тип розщеплення, що показує, який із двох -зв'язків С-О у складному ефірі розщеплюється в результаті реакції: ацил-кисень (індекс АС) або алкіл-кисень (індекс АL):

(3) Молекулярність реакції (1 чи 2).

З цих трьох критеріїв можна скласти вісім різних комбінацій, наведених на схемі 18.1.

Це механізми, що найчастіше зустрічаються. Лужне омилення практично завжди відноситься до типу АС 2. Кислотний гідроліз (а також етерифікація) в більшості випадків має механізм А АС 2.

Механізм А АС 1 зазвичай спостерігається тільки в сильно кислих розчинах (наприклад, в конц. H 2 SO 4) і особливо часто для ефірів просторово утруднених ароматичних кислот.

Механізм В АС 1 поки що невідомий.

Механізм В АL 2 знайдений тільки у разі виключно сильного просторово екранованих ацильних груп та нейтрального гідролізу -лактонів. Механізм А AL 2 поки що невідомий.

За механізмом AL 1 зазвичай реагують третинно-алкільні складні ефіри в нейтральному або кислому середовищі. Ці ж субстрати в подібних умовах можуть реагувати за механізмом В АL 1, проте при переході в трохи більш лужне середовище механізм В АL 1 зараз же змінюється на механізм АС 2.

Як видно зі схеми 18.1, реакції, що каталізуються кислотами, оборотні, і з принципу мікроскопічної оборотності (гл.2) випливає, що і етерифікація, що каталізується кислотами, теж протікає за подібними механізмами. Однак при каталізі основами рівновага зрушена у бік гідролізу (омилення), оскільки рівновага зсувається внаслідок іонізації карбонової кислоти. Згідно з наведеною схемою у разі механізму А АС 1 групи COOR і COOH протонуються по алкоксильному або гідроксильному атому кисню. Взагалі, з погляду термодинаміки вигідніше протонування карбонильного кисню, групи C=O, т.к. у цьому випадку позитивний заряд може ділокалізуватися між обома атомами кисню:

Проте в невеликих кількостях у розчині міститься і таутомерний катіон - необхідний інтермедіат в механізмі А АС 1. Обидва В1 - механізму (з яких АС 1 невідомий) насправді зовсім не каталітичні, бо на початку відбувається дисоціація нейтрального ефіру.

З восьми інґольдівських механізмів експериментально доведено лише шість.

Складними ефіраминазиваються функціональні похідні карбонових кислот загальної формули RC(О)ОR" .

Складні ефіри карбонових кислот(а також сульфонових кислот) називають аналогічно солям, тільки замість назви катіону вживають назву відповідного алкілу або арила, яке міститься перед назвою аніону і пишеться з ним разом. Наявність складноефірної групи -COOR також можна відобразити описовим способом, наприклад, «R-овий ефір (такий-то) кислоти» (такий спосіб менш кращий через його громіздкість):

Складні ефіри нижчих спиртів і карбонових кислот є леткими рідинами, з приємним запахом, погано розчинні у воді і добре - у більшості органічних розчинників. Запахи складних ефірів нагадують запахи різних фруктів, завдяки чому в харчовій промисловості їх готують есенції, що імітують фруктові запахи. Підвищену леткість складних ефірів використовують із аналітичних цілях.

Гідроліз. Найважливішою з реакцій ацилювання є гідроліз складних ефірів з утворенням спирту та карбонової кислоти:

Реакція здійснюється як у кислому, так і в лужному середовищі. Кислотно-каталізується гідроліз складних ефірів - реакція, зворотна етерифікації, протікає за тим самим механізмом А АС 2:

Нуклеофілом у цій реакції є вода. Зміщення рівноваги у бік утворення спирту та кислоти забезпечується додаванням надлишку води.

Лужний гідроліз необоротний, в процесі реакції на моль ефіру витрачається моль лугу, тобто луг у цій реакції виступає як витрачається реагенту, а не каталізатора:

Гідроліз складних ефірів у лужному середовищі протікає по бимолекулярному ацильному механізму АС 2 через стадію утворення тетраедричного інтермедіату (І). Необоротність лужного гідролізу забезпечується практично незворотною кислотно-основною взаємодією карбонової кислоти (II) та алкоксид-іону (III). Аніон карбонової кислоти (IV), що утворився, сам є досить сильним нуклеофілом і тому не піддається нуклеофільній атаці.

Амоноліз складних ефірів. Аміди одержують за допомогою амонолізу складних ефірів. Наприклад, при дії водного аміаку на діетилфумарат утворюється повний амід фумарової кислоти:

При амонолізі складних ефірів амінами з низькою нуклеофільністю останні попередньо перетворюють на аміди лужних або лужноземельних металів:

Аміди карбонових кислот: номенклатура; будова амідної групи; кислотно-основні властивості; кислотний та лужний гідроліз; розщеплення гіпобромітами та азотистою кислотою; дегідратація в нітрили; хімічна ідентифікація

Амідаминазиваються функціональні похідні карбонових кислот загальної формули R-С(О)-NH 2- n R" n ,де п = 0-2. У незаміщених амідах ацильний залишок з'єднаний з незаміщеною аміногрупою, N-заміщених амідах один з атомів водню заміщений одним алкільним або арильним радикалом, N,N-заміщених - двома.

З'єднання, що містять одну, дві або три ацильні групи, приєднані до атома азоту, мають родову назву аміди (відповідно первинні, вторинні та третинні). Назви первинних амідів із незаміщеною групою - NH 2 виробляють від назв відповідних ацильних радикалів заміною суфіксу -оіл (або -іл) на -амід. Аміди, утворені від кислот із суфіксом -карбонова кислота, одержують суфікс -карбоксамід. Аміди сульфонових кислот також називають за відповідними кислотами, використовуючи суфікс-сул'фонамід.

Назви радикалів RCO-NH- (як і RSO 2 -NH-) утворюють від назв амідів, змінюючи суфікс -амід на -амідо-. Вони застосовуються в тому випадку, якщо в іншій частині молекули є більше старша групаабо заміщення відбувається в складнішій структурі, ніж радикал R:

У назвах N-заміщених первинних амідів RCO-NHR" і RCO-NR"R" (а також подібних сульфонамідів) назви радикалів R" і R" вказують перед назвою аміду з символом N-:

Аміди такого типу часто називають вторинними та третинними амідами, що ІЮПАК не рекомендується.

N-Фенілзаміщені аміди отримують у назвах суфікс-анілід. Положення заступників у залишку аніліну вказується цифрами зі штрихами:

Збереглися, крім того, напівсистематичні назви, в яких суфікс-амід з'єднаний з основою латинської назви карбонової кислоти (формамід, ацетамід), а також деякі тривіальні назви, такі, як "аніліди" (ацильовані аніліни) або "толуїдиди" (ацильовані толуїдини).

Аміди являють собою кристалічні речовини з відносно високими та чіткими температурами плавлення, що дозволяє використовувати деякі з них як похідні для ідентифікації карбонових кислот. У поодиноких випадкахє рідинами, наприклад, аміди мурашиної кислоти - формамід та N,N-диметилформамід - відомі диполярні апротонні розчинники. Нижчі аміди добре розчиняються у воді.

Аміди є одними з найстійкіших до гідролізу функціональних похідних карбонових кислот, завдяки чому широко поширені у природі. Багато амідів застосовуються як лікарських засобів. Вже близько століття використовуються в медичній практиці парацетамол та фенацетин, які є заміщеними амідами оцтової кислоти.

Будова амідів. Електронна будоваамідної групи значною мірою подібно до будовою карбоксильної групи. Амідна група є p,π-сполученою системою, в якій неподілена пара електронів атома азоту пов'язана з електронами π-зв'язку З=O. Делокалізація електронної щільності в амідній групі може бути представлена ​​двома резонансними структурами:

За рахунок сполучення зв'язок С-N в амідах має частково двозв'язаний характер, довжина її істотно менша за довжину одинарного зв'язку в амінах, тоді як зв'язок С=O трохи довша, ніж зв'язок С=O в альдегідах і кетонах. Амідна група через пару має плоску конфігурацію . Нижче наведено геометричні параметри молекули N-заміщеного аміду, встановлені за допомогою рентгеноструктурного аналізу:

Важливим наслідком частково двозв'язаного характеру зв'язку С-Nє досить високий енергетичний бар'єр обертання навколо цього зв'язку, наприклад, для диметилформаміду він становить 88 кДж/моль. Тому аміди, що мають у атома азоту різні заступники, можуть існувати у вигляді π-діастереомерів. N-заміщені аміди існують переважно у вигляді Z-ізомерів:

У разі N,N-дизаміщених амідів співвідношення Е-і Z-ізомерів залежить від обсягу радикалів, з'єднаних з атомом азоту. Стереоізомери амідів конфігураційно нестійкі, їх існування доведено в основному фізико-хімічними методами, індивідуальному виглядівони виділялися лише окремих випадках. Це пов'язано з тим, що бар'єр обертання для амідів все ж таки не такий високий, як у алкенів, у яких він становить 165 кДж/моль.

Кислотно-основні властивості. Аміди мають слабкими як кислотними, так і основними властивостями . Основність амідів лежить у межах значень Рk BH + від -0,3 до -3,5. Причиною зниженої основності аміногрупи в амідах є поєднання неподіленої пари електронів атома азоту з карбонільною групою. При взаємодії з сильними кислотамиаміди протонуються по атому кисню як у розведених, і у концентрованих розчинах кислот. Така взаємодія лежить в основі кислотного каталізу в реакціях гідролізу амідів:

Незаміщені та N-заміщені аміди виявляють слабкі NH-кислотні властивості , Порівнянні з кислотністю спиртів і відщеплюють протон тільки в реакціях із сильними основами.

Кислотно-основна взаємодія лежить в основі утворення амідами міжмолекулярних асоціатів , існуванням яких пояснюються високі температури плавлення та кипіння амідів. Можливе існування двох типів асоціатів: лінійних полімерів та циклічних димерів. Переважна більшість того чи іншого типу визначається будовою аміду. Наприклад, N-метилацетамід, для якого краща Z-конфігурація, утворює лінійний асоціат, а лактами, що мають жорстко зафіксовану E-конфігурацію, утворюють димери:

N, N-дизаміщені аміди утворюють димери за рахунок диполь-дипольної взаємодії 2х полярних молекул:

Реакції ацилування. Внаслідок наявності у сполученій системі амідів сильної електронодонорної аміногрупи електрофільність карбонільного атома вуглецю, а отже, і реакційна здатність амідів у реакціях ацилування дуже низька. Низька ацилююча здатність амідів пояснюється також і тим, що амід-іон NH 2 - - погана група. З реакцій ацилювання значення має гідроліз амідів, який можна проводити в кислому та лужному середовищах. Аміди гідролізуються набагато важче, ніж інші функціональні похідні карбонових кислот. Гідроліз амідів проводиться у жорсткіших умовах порівняно з гідролізом складних ефірів.

Кислотний гідролізамідів - незворотня реакція, що призводить до утворення карбонової кислоти та амонієвої солі:

У більшості випадків кислотний гідроліз амідів протікає механізмом бімолекулярного кислотного ацилювання А АС 2 , Т. е. схожий на механізм кислотного гідролізу складних ефірів. Необоротність реакції обумовлена ​​тим, що аміак або амін в кислому середовищі перетворюються на іон амонію, що не має нуклеофільних властивостей:

Лужний гідролізтеж незворотня реакція; в результаті її утворюються сіль карбонової кислоти та аміак або амін:

Лужний гідроліз амідів, як і гідроліз складних ефірів, протікає по тетраедричного механізму У АС 2 . Реакція починається з приєднання гідроксид-іону (нуклеофілу) до електрофільного атома вуглецю амідної групи. Аніон (I), що утворився, протонується по атому азоту, і далі в біполярному іоні (II) формується хороша група, що йде - молекула аміаку або аміну. Вважають, що повільна стадія – розпад тетраедричного інтермедіату (II).

Для анілідів та інших амідів з електроноакцепторними замісниками у атома азоту розпад тетраедричного інтермедіату (I) може проходити через утворення діаніону (II):

Розщеплення азотистою кислотою. При взаємодії з азотистою кислотою та іншими нітрозуючими агентами аміди перетворюються на відповідні карбонові кислоти з виходами до 90%:

Дегідратація. Незаміщені аміди під дією оксиду фосфору(V) та деяких інших реагентів (РОС1 3 , РС1 5 , SOCl 2) перетворюються на нітрили:

47. Карбонові кислоти: галогенування по Геллю-Фольгарду-Зелинському, використання реакції для синтезу a -гідрокси та a -Амінокислот.

Галогенування аліфатичних карбонових кислот.

Аліфатичні карбонові кислоти галогенуються в α-положення хлором або бромом у присутності каталітичних кількостей червоного фосфору або галогенідів фосфору (реакція Гелля-Фольгарда-Зелінського ). Наприклад, при бромуванні гексанової кислоти у присутності червоного фосфору або хлориду фосфору(III) з високим виходом утворюється 2-бромогексанова кислота, наприклад:

Бромування піддається не сама карбонова кислота, а хлорангідрид, що утворюється з неї in situ. Хлорангідрид має сильніші, ніж карбонова кислота, СН-кислотні властивості і легше утворює енольную форму.

Енол (I) приєднує бром з утворенням галогенопроизводного (II), яке надалі відщеплює галогеноводород і перетворюється на α-галогенозаміщений галогенангідрид (III). На останньому етапі відбувається регенерування галогенангідриду незаміщеної карбонової кислоти.

З α-галогенозамещенних кислот, що утворюються, за допомогою реакцій нуклеофільного заміщення синтезують інші гетерофункціональні кислоти.

Гідроліз складних ефірів каталізується як кислотами, і основами. Кислотний гідроліз складних ефірів проводять зазвичай при нагріванні з соляною або сірчаною кислотою у водному або водно-спиртовому середовищі. В органічному синтезі кислотний гідроліз складних ефірів найчастіше застосовується для моно-і діалкілзаміщених малонових ефірів (глава 17). Моно- та дизаміщені похідні малонового ефіру при кип'ятінні з концентрованою соляною кислотою піддається гідролізу з подальшим декарбоксилюванням.

Для гідролізу, що каталізується основою, зазвичай використовують водний або водно-спиртовий розчин NaOH або KOH. Найкращі результати досягаються при застосуванні тонкої суспензії гідроксиду калію ДМСО, що містить невелику кількість води.

Останній спосіб кращий для омилення складних ефірів просторово-утруднених кислот, інший модифікацією цього методу є лужний гідроліз просторово-утруднених складних ефірів у присутності 18-краун-6-поліефіру:

Для препаративних цілей гідроліз, що каталізується основою, має низку очевидних переваг у порівнянні з кислотним гідролізом. Швидкість основного гідролізу складних ефірів, як правило, у тисячу разів вище, ніж при кислотному каталізі. Гідроліз у кислому середовищі є оборотним процесом, на відміну від гідролізу у присутності основи, який є незворотним.

18.8.2.А. Механізми гідролізу складних ефірів

Гідроліз складних ефірів чистою водою в більшості випадків оборотна реакція, що призводить до рівноважної суміші карбонової кислоти та вихідного складного ефіру:

Ця реакція у кислому та лужному середовищах сильно прискорюється, що пов'язано з кислотно-основним каталізом (гл. 3).

Згідно з К. Інгольдом механізми гідролізу складних ефірів класифікуються за такими критеріями:

(1) Тип каталізу: кислотний (символ А) або основний (символ В);

(2) Тип розщеплення, що показує, який із двох -зв'язків С-О у складному ефірі розщеплюється в результаті реакції: ацил-кисень (індекс АС) або алкіл-кисень (індекс АL):

(3) Молекулярність реакції (1 чи 2).

З цих трьох критеріїв можна скласти вісім різних комбінацій, наведених на схемі 18.1.

Це механізми, що найчастіше зустрічаються. Лужне омилення практично завжди відноситься до типу АС 2. Кислотний гідроліз (а також етерифікація) в більшості випадків має механізм А АС 2.

Механізм А АС 1 зазвичай спостерігається тільки в сильно кислих розчинах (наприклад, в конц. H 2 SO 4) і особливо часто для ефірів просторово утруднених ароматичних кислот.

Механізм В АС 1 поки що невідомий.

Механізм В АL 2 знайдений тільки у разі виключно сильного просторово екранованих ацильних груп та нейтрального гідролізу -лактонів. Механізм А AL 2 поки що невідомий.

За механізмом AL 1 зазвичай реагують третинно-алкільні складні ефіри в нейтральному або кислому середовищі. Ці ж субстрати в подібних умовах можуть реагувати за механізмом В АL 1, проте при переході в трохи більш лужне середовище механізм В АL 1 зараз же змінюється на механізм АС 2.

Як видно зі схеми 18.1, реакції, що каталізуються кислотами, оборотні, і з принципу мікроскопічної оборотності (гл.2) випливає, що і етерифікація, що каталізується кислотами, теж протікає за подібними механізмами. Однак при каталізі основами рівновага зрушена у бік гідролізу (омилення), оскільки рівновага зсувається внаслідок іонізації карбонової кислоти. Згідно з наведеною схемою у разі механізму А АС 1 групи COOR і COOH протонуються по алкоксильному або гідроксильному атому кисню. Взагалі, з погляду термодинаміки вигідніше протонування карбонильного кисню, групи C=O, т.к. у цьому випадку позитивний заряд може ділокалізуватися між обома атомами кисню:

Проте в невеликих кількостях у розчині міститься і таутомерний катіон - необхідний інтермедіат в механізмі А АС 1. Обидва В1 - механізму (з яких АС 1 невідомий) насправді зовсім не каталітичні, бо на початку відбувається дисоціація нейтрального ефіру.

З восьми інґольдівських механізмів експериментально доведено лише шість.

Складні ефіри – типові електрофіли. Через +М-ефект атома кисню, пов'язаного з вуглеводневим радикалом, вони виявляють менш виражений електрофільний характер порівняно з галогенангідридами та ангідридами кислот:

Електрофільність ефірів збільшується, якщо вуглеводневий радикал утворює з атомом кисню пов'язану систему, т.з. активовані ефіри:

Складні ефіри вступають у реакції нуклеофільного заміщення.

1. Гідроліз складних ефірів проходить як у кислому, так і в лужному середовищі.

Кислотний гідроліз складних ефірів – послідовність оборотних перетворень, протилежних реакції етерифікації:

Механізм цієї реакції включає протонування атома кисню карбонільної групи з утворенням карбкатіону, який реагує з молекулою води:

Лужний гідроліз. Гідроліз у присутності водних розчинів лугів проходить легше, ніж кислотний тому, що гідроксид-аніон більш активний і менший нуклеофіл, ніж вода. На відміну від кислотного, лужний гідроліз необоротний:

Луж виступає над ролі каталізатора, а ролі реагенту. Гідроліз починається з нуклеофільної атаки гідроксид-іоном атома вуглецю карбонільної групи. Утворюється проміжний аніон, який відщеплює алкоксид-іон і перетворюється на молекулу карбонової кислоти. Алкоксид-іон, як сильніша основа, відриває протон від молекули кислоти і перетворюється на молекулу спирту:

Лужний гідроліз необоротний тому, що карбоксилат-аніон має високу діокалізацію негативного заряду і не сприйнятливий до атак спиртового гідроксилу.

Часто лужний гідроліз складних ефірів називають омиленням. Термін походить від назви продуктів лужного гідролізу жирів – мила.

2. Взаємодія з аміаком (імоноліз) та його похідними протікає за механізмом, аналогічним лужному гідролізу:

3. Реакція переетерифікації (алкоголіз складних ефірів) каталізується як мінеральними кислотами, так і шеломами:

Для змішування рівноваги праворуч відганяють летючий спирт.

4. Складноефірна конденсація Кляйзена характерна для ефірів карбонових кислот, що містять атоми водню в α-положенні. Реакція протікає у присутності сильних підстав:

Алкоксид-іон відщеплює протон від α-вуглецевого атома молекули ефіру. Утворюється мезомерно стабілізований карбаніон (I), який виступаючи в ролі нуклеофіла, атакує атом вуглецю карбонільної групи другої молекули ефіру. Утворюється продукт приєднання (ІІ). Він відщеплює алкоксид-іон і перетворюється на кінцевий продукт (III). Таким чином, всю схему механізму реакції можна розділити на три стадії:

Якщо реакцію вступають два складних ефіру, що містять α-атоми водню, то утворюється суміш чотирьох можливих продуктів. Реакція використовується для промислового одержання ацетооцтового ефіру.

5. Відновлення складних ефірів:

Первинні спиртиутворюються при дії газоподібного водню у присутності скелетного каталізатора нікелевого (нікель Ренея).

6. Дія магнійорганічних сполук з наступним гідролізом призводить до утворення третинних спиртів.

Складні ефіри - похідні кислот, у яких кислотний водень замінено алкільні (або взагалі вуглеводневі) радикали.

Складні ефіри діляться в залежності від того, похідної якої кислоти вони є (неорганічної або карбонової).

Серед складних ефірів особливе місце займають природні ефіри - жири та олії, які утворені триатомним спиртом гліцерином та вищими жирними кислотами, що містять парне число вуглецевих атомів. Жири входять до складу рослинних і тваринних організмів і є одним із джерел енергії живих організмів, що виділяється при окисленні жирів.

Загальна формула складних ефірів карбонових кислот:

де R і R" - вуглеводневі радикали (у складних ефіpax мурашиної кислоти R – атом водню).

Загальна формула жирів:

де R", R", R"" - вуглецеві радикали.

Жири бувають "простими" та "змішаними". До складу простих жирів входять залишки однакових кислот (тобто R' = R" = R""), до складу змішаних - різних.

У жирах найчастіше зустрічаються такі жирні кислоти:

1. Масляна кислота СН 3 - (СН 2) 2 - СООН

3. Пальмітінова кислота СН 3 - (CH 2) 14 - СООН

4. Стеаринова кислота СН 3 - (CH 2) 16 - СООН

5. Олеїнова кислота З 17 Н 33 СООН

СН 3 -(СН 2) 7 -СН === СН-(СН 2) 7 -СООН

6. Лінолева кислота З 17 Н 31 СООН

СН 3 -(СН 2) 4 -СН = СН-СН 2 -СН = СН-СООН

7. Ліноленова кислота З 17 Н 29 СООН

СН 3 СН 2 СН = CHCH 2 CH == CHCH 2 CH = СН(СН 2) 4 СООН

Для складних ефірів характерні такі види ізомерії:

1. Ізомерія вуглецевого ланцюга починається по кислотному залишку з бутанової кислоти, по спиртовому залишку - з пропілового спирту, наприклад, етилбутирату ізомерні етілізобутірат, пропілацетат та ізопропілацетат.

2. Ізомерія положення складноефірного угруповання -СО-О-. Цей вид ізомерії починається зі складних ефірів, в молекулах яких міститься не менше 4 атомів вуглецю, наприклад, етилацетат і метилпропіонат.

3. Міжкласова ізомерія, наприклад, метилацетату ізомерна пропанова кислота.

Для складних ефірів, що містять ненасичену кислоту або ненасичений спирт, можливі ще два види ізомерії: ізомерія положення кратного зв'язку і цис-, транс-ізомерія.

Складні ефіри нижчих карбонових кислот і спиртів є леткіми, нерозчинними у воді рідини. Багато хто з них має приємний запах. Так, наприклад, бутилбутират має запах ананасу, ізоамілацетат – груші тощо.

Складні ефіри вищих жирних кислот та спиртів - воскоподібні речовини, що не мають запаху, у воді не розчиняються.

Приємний аромат квітів, плодів, ягід значною мірою обумовлений присутністю в них тих чи інших складних ефірів.

Жири поширені у природі. Поряд з вуглеводнями та білками вони входять до складу всіх рослинних та тваринних організмів і становлять одну з основних частин нашої їжі.

За агрегатним станом при кімнатній температурі жири поділяються на рідкі та тверді. Тверді жири, як правило, утворені граничними кислотами, рідкі жири (їх часто називають оліями) – ненасиченими. Жири розчиняються в органічних розчинниках і нерозчинні у воді.

1. Реакція гідролізу, або омилення. Так як реакція етерифікації є оборотною, тому в присутності кислот протікає зворотна реакція гідролізу:

Реакція гідролізу каталізується та лугами; в цьому випадку гідроліз незворотний, тому що виходить кислота з лугом утворює сіль:

2. Реакція приєднання. Складні ефіри, що мають у своєму складі ненасичену кислоту або спирт, здатні до реакцій приєднання.

3. Реакція відновлення. Відновлення складних ефірів воднем призводить до утворення двох спиртів:

4. Реакція утворення амідів. Під дією аміаку складні ефіри перетворюються на аміди кислот та спирти:

Отримання. 1. Реакція етерифікації:

Спирти вступають у реакції з мінеральними та органічними кислотами, утворюючи складні ефіри. Реакція оборотна (зворотний процес – гідроліз складних ефірів).

Реакційна здатність одноатомних спиртів у цих реакціях зменшується від первинних до третинних.

2. Взаємодіям ангідридів кислот зі спиртами:

3. Взаємодіям галоїдангідридів кислот зі спиртами:

Механізм гідролізу:

Рідкі жири перетворюються на тверді шляхом реакції гідрогенізації. Водень приєднується за місцем розриву подвійного зв'язку у вуглеводневих радикалах молекул жирів:

Реакція протікає при нагріванні під тиском та в присутності каталізатора – дрібно роздробленого нікелю. Продукт гідрогенізації - твердий жир (штучне сало), що називається саломасом йде на виробництво мила, стеарину та гліцерину. Маргарин - харчовий жир, складається із суміші гідрогенізованих олій (соняшникової, бавовняної та ін.), тваринних жирів, молока та деяких інших речовин (солі, цукру, вітамінів та ін.).

Важлива хімічна властивість жирів, як і всіх складних ефірів, - здатність зазнавати гідролізу (омилення). Гідроліз легко протікає при нагріванні в присутності каталізаторів - кислот, лугів, оксидів магнію, кальцію, цинку:

Реакція гідролізу жирів оборотна. Однак за участю лугів вона доходить практично до кінця - луги перетворюють кислоти, що утворюються в солі і тим самим усувають можливість взаємодії кислот з гліцерином (зворотну реакцію).

"