Bạn có biết mùi hoa quả trong công nghiệp thực phẩm, mùi hương thơm của nước hoa,... đều là ứng dụng của chất hữu cơ nào không ? Đó là chất este. Este có nhiều loại và ứng dụng khác nhau. Este là bài học đầu trong chương trình hóa 12. Lí thuyết về este sẽ xuất hiện trong các đề thi quan trọng. Cần học thuộc và nắm vững những kiến thức nền tảng vận dụng tính toán những bài khác.
Dưới đây, xin giới thiệu tới bạn đọc tham khảo về tổng hợp lý thuyết este.
1. Cấu tạo, phân loại este
a. Cấu tạo
Khi ta thay nhóm –OH ở trong nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm –OR thì sẽ được este.
Este đơn giản có công thức cấu tạo như sau:
Este là dẫn xuất của axit cacboxylic. Một vài dẫn xuất khác của axit cacboxylic có công thức cấu tạo như sau:
b. Phân loại:
Este no, đơn chức:
Công thức phân tử: CmH2mO2 hay CnH2n + 1COOCn'H2n' + 1
Với m ≥ 2; m = n + n’ + 1; n ≥ 0, n’ ≥ 1.
Este không no, đơn chức:
Este đa chức
+ Tạo bởi axit đơn chức và rượu đa chức có dạng: (RCOO)mR’ (nếu gốc R’ là gốc glixerol thì este có dạng lipit (RCOO)3C3H5 với R là gốc axit béo).
+ Tạo bởi axit đa chức và rượu đơn chức có dạng:
R(COOR’)n (n ≥ 2; R ≥ 0).
+) Tạo bởi axit đa chức R(COOH)n và rượu đa chức R’(OH) có dạng Rm(COO)nmR’n.
Nếu m = n thì tạo este vòng có dạng R(COO)nR’.
2. Danh pháp
Tên este = Tên của gốc hiđrocacbon R’ + tên của anion gốc axit (đuôi at)
- Tên 1 số gốc axit thường gặp:
HCOOH: Axit Fomic ⇒ HCOO-: Fomat
CH3COOH: Axit Axetic ⇒ CH3COO-: Axetat
CH2=CHCOOH: Axit Acrylic ⇒ CH2=CHCOO-: Acrylat
C6H5COOH: Axit Benzoic ⇒ C6H5COO-: Benzoat
- Tên gốc R’:
CH3-: metyl; C2H5-: etyl; CH2=CH-: Vinyl
Ví dụ
a. Với ancol đơn chức R’OH:
Tên este = tên của gốc hidrocacbon R’+ tên của gốc axit (đổi đuôi ic thành at)
Ví dụ:
CH3COOC2H5: etyl axetat
CH2=CH-COO-CH3: metyl acrylat
b. Với ancol đa chức:
Tên este = tên của ancol + tên của gốc axit
Ví dụ: (CH3COO)2C2H4: etylenglicol điaxetat
c. Với axit đa chức
Gọi theo tên riêng của từng este.
Ví dụ: C3H5(COOC17H35)3: tristearin (C17H35COOH: axit stearic)
3. Tính chất vật lý của este
Đa số ở trạng thái lỏng, những este có khối lượng phân tử lớn thì sẽ ở trạng thái rắn (mỡ động vật, sáp ong,…). Thường este sẽ hóa lỏng ở nhiệt độ cao và ở trạng thái rắn nếu nhiệt độ hơi thấp một chút.
Este có nhiệt độ sôi khá thấp, dễ bay hơi. Người ta giải thích điều này dựa vào không có liên kết hidro giữa các phân tử.
Không có liên kết hidro giữa các phân tử với nước. Do đó este ít tan hoặc không tan trong nước.
Kiến thức mùi thơm thường được lồng ghép vào các câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết. Thường mỗi este sẽ có mùi đặc trưng như sau: (Đề thi chỉ hỏi các mùi thơm này thôi, nắm vững các phần mùi thơm trong đây là được)
Phản ứng thủy phân trong môi trường acid hoặc base
Phản ứng cộng với este không no
Phản ứng đốt cháy
Este được điều chế theo nhiều phương pháp phân theo từng loại este: Este của ancol, Este của phenol, este không no.
Hi vọng bài viết trên sẽ giúp bạn tự tin hơn khi gặp dạng lí thuyết liên quan đến este. Khi nắm được các kiến thức cơ bản sẽ giúp bạn giải quyết được các bài toán nâng cao về tính toán. Dạng lí thuyết là dạng dễ ăn điểm, nhưng cũng cần phải cẩn thận để không mắc những lỗi sai. Chúc bạn có một quá trình học thật tốt và những kì thi thật thành công !
Dưới đây, xin giới thiệu tới bạn đọc tham khảo về tổng hợp lý thuyết este.
1. Cấu tạo, phân loại este
a. Cấu tạo
Khi ta thay nhóm –OH ở trong nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm –OR thì sẽ được este.
Este đơn giản có công thức cấu tạo như sau:
Este là dẫn xuất của axit cacboxylic. Một vài dẫn xuất khác của axit cacboxylic có công thức cấu tạo như sau:
Este no, đơn chức:
Công thức phân tử: CmH2mO2 hay CnH2n + 1COOCn'H2n' + 1
Với m ≥ 2; m = n + n’ + 1; n ≥ 0, n’ ≥ 1.
Este không no, đơn chức:
+ Tạo bởi axit đơn chức và rượu đa chức có dạng: (RCOO)mR’ (nếu gốc R’ là gốc glixerol thì este có dạng lipit (RCOO)3C3H5 với R là gốc axit béo).
+ Tạo bởi axit đa chức và rượu đơn chức có dạng:
R(COOR’)n (n ≥ 2; R ≥ 0).
+) Tạo bởi axit đa chức R(COOH)n và rượu đa chức R’(OH) có dạng Rm(COO)nmR’n.
Nếu m = n thì tạo este vòng có dạng R(COO)nR’.
2. Danh pháp
Tên este = Tên của gốc hiđrocacbon R’ + tên của anion gốc axit (đuôi at)
- Tên 1 số gốc axit thường gặp:
HCOOH: Axit Fomic ⇒ HCOO-: Fomat
CH3COOH: Axit Axetic ⇒ CH3COO-: Axetat
CH2=CHCOOH: Axit Acrylic ⇒ CH2=CHCOO-: Acrylat
C6H5COOH: Axit Benzoic ⇒ C6H5COO-: Benzoat
- Tên gốc R’:
CH3-: metyl; C2H5-: etyl; CH2=CH-: Vinyl
Ví dụ
a. Với ancol đơn chức R’OH:
Tên este = tên của gốc hidrocacbon R’+ tên của gốc axit (đổi đuôi ic thành at)
Ví dụ:
CH3COOC2H5: etyl axetat
CH2=CH-COO-CH3: metyl acrylat
b. Với ancol đa chức:
Tên este = tên của ancol + tên của gốc axit
Ví dụ: (CH3COO)2C2H4: etylenglicol điaxetat
c. Với axit đa chức
Gọi theo tên riêng của từng este.
Ví dụ: C3H5(COOC17H35)3: tristearin (C17H35COOH: axit stearic)
3. Tính chất vật lý của este
Đa số ở trạng thái lỏng, những este có khối lượng phân tử lớn thì sẽ ở trạng thái rắn (mỡ động vật, sáp ong,…). Thường este sẽ hóa lỏng ở nhiệt độ cao và ở trạng thái rắn nếu nhiệt độ hơi thấp một chút.
Este có nhiệt độ sôi khá thấp, dễ bay hơi. Người ta giải thích điều này dựa vào không có liên kết hidro giữa các phân tử.
Không có liên kết hidro giữa các phân tử với nước. Do đó este ít tan hoặc không tan trong nước.
Kiến thức mùi thơm thường được lồng ghép vào các câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết. Thường mỗi este sẽ có mùi đặc trưng như sau: (Đề thi chỉ hỏi các mùi thơm này thôi, nắm vững các phần mùi thơm trong đây là được)
- Amyl axetat có mùi dầu chuối.
- Amyl fomat có mùi mận.
- Etyl fomat có mùi của 7749 loại quả khác nhau.
- Metyl salicylat có mùi dầu gió.
- Isoamyl axetat có mùi chuối chín.
- Etyl Isovalerat có mùi táo.
- Etyl butirat và Etyl propionat có mùi dứa.
- Geranyl axetat có mùi hoa hồng.
Phản ứng thủy phân trong môi trường acid hoặc base
Phản ứng cộng với este không no
Phản ứng đốt cháy
5.Ứng dụng este trong cuộc sống
- Dung môi hòa tan các chất hữu cơ. VD: amyl và butyl axetat dùng để pha sơn tổng hợp.
- Dùng làm thủy tinh hữu cơ. VD: poli(metyl acrylat), poli(metyl metacrylat).
- Chất dẻo, keo dán, chất hóa dẻo. Loại nguyên liệu dùng trong nhiều ngành công nghiệp và có mặt trong cả đời sôgns
- Dùng làm xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp.
- Nước hoa, mỹ phẩm, phụ gia thực phẩm… (dựa vào mùi thơm đặc trưng của este, người ta phối hợp để làm nước hoa).
Este được điều chế theo nhiều phương pháp phân theo từng loại este: Este của ancol, Este của phenol, este không no.
Hi vọng bài viết trên sẽ giúp bạn tự tin hơn khi gặp dạng lí thuyết liên quan đến este. Khi nắm được các kiến thức cơ bản sẽ giúp bạn giải quyết được các bài toán nâng cao về tính toán. Dạng lí thuyết là dạng dễ ăn điểm, nhưng cũng cần phải cẩn thận để không mắc những lỗi sai. Chúc bạn có một quá trình học thật tốt và những kì thi thật thành công !
