อ่าน 14 นาที
เอสเทอร์
ในทางเคมีเอสเทอร์คือสารประกอบที่ได้จากกรด (ทั้งกรดอินทรีย์และกรดอนินทรีย์) ซึ่ง อะตอม ไฮโดรเจน (H) ของ หมู่ไฮดรอกซิลที่เป็นกรด อย่างน้อยหนึ่ง หมู่ ( −OH ) ของกรดนั้นถูกแทนที่ด้วย..
เอสเทอร์

ในทางเคมีเอสเทอร์คือสารประกอบที่ได้จากกรด (ทั้งกรดอินทรีย์และกรดอนินทรีย์) ซึ่ง อะตอม ไฮโดรเจน (H) ของ หมู่ไฮดรอกซิลที่เป็นกรด อย่างน้อยหนึ่ง หมู่ ( −OH ) ของกรดนั้นถูกแทนที่ด้วย หมู่ ออร์แกนิล (R ′ ) [ 1 ]สารประกอบเหล่านี้มีหมู่ฟังก์ชันที่โดดเด่นสารประกอบอะนาล็อกที่ได้จากออกซิเจน ที่ถูกแทนที่ด้วย แคลโคเจนอื่น ๆก็จัดอยู่ในประเภทเอสเทอร์เช่นกัน[ 1 ] ตามที่ผู้เขียนบางคนกล่าวไว้ อนุพันธ์ออร์แกนิลของไฮโดรเจน ที่เป็นกรดของกรดอื่น ๆ ก็เป็นเอสเทอร์เช่นกัน (เช่นเอไมด์ ) แต่ไม่เป็นไปตามIUPAC [ 1 ]
กลี เซอไรด์เป็น เอสเทอร์ ของกรดไขมัน กับกลี เซอรอลมีความสำคัญในทางชีววิทยา เนื่องจากเป็นหนึ่งในกลุ่มลิปิด หลัก และเป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ของไขมันสัตว์และน้ำมันพืชแลคโตนเป็นเอสเทอร์ของกรดคาร์บอกซิลิกแบบวงแหวน แลคโตนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติส่วนใหญ่เป็นแลคโตนที่มีวงแหวน 5 และ 6 สมาชิก แลคโตนมีส่วนช่วยให้เกิดกลิ่นหอมในผลไม้ เนย ชีสผักเช่นขึ้นฉ่ายและอาหารอื่นๆ
เอสเทอร์สามารถเกิดขึ้นได้จากกรดออกโซ (เช่น เอสเท อร์ของกรดอะซิติก กรดคาร์บอนิกกรดซัลฟิวริกกรดฟอสฟอริก กรด ไนตริก กรดแซนทิก ) แต่ยังสามารถเกิดขึ้นได้จากกรดที่ไม่มีออกซิเจน (เช่น เอสเทอร์ของ กรด ไทโอไซยานิกและกรดไตรไทโอคาร์บอนิก ) ตัวอย่างของการเกิดเอสเทอร์คือปฏิกิริยาการแทนที่ระหว่างกรดคาร์บอกซิลิก ( R−C(=O)−OH ) กับแอลกอฮอล์ ( R'−OH ) ทำให้เกิดเอสเทอร์ ( R−C(=O)−O−R' ) โดยที่ R แทนหมู่ใดๆ (โดยทั่วไปคือไฮโดรเจนหรือออร์แกนิล) และ R 'แทนหมู่ออร์แกนิล
โดยทั่วไปแล้ว ออร์แกนิลเอสเทอร์ของกรดคาร์บอกซิลิกจะมีกลิ่นหอม เอสเทอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำมักใช้เป็นน้ำหอมและพบได้ในน้ำมันหอมระเหยและฟีโรโมน พวกมันทำหน้าที่เป็น ตัวทำละลายคุณภาพสูง สำหรับ พลาสติกพลาสติไซเซอร์เรซินและแล็กเกอร์หลากหลายชนิด[ 2 ]และเป็นหนึ่งในกลุ่มสารหล่อลื่น สังเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุด ในตลาดเชิงพาณิชย์[ 3 ]โพลีเอสเตอร์เป็นพลาสติกที่สำคัญ โดยมีโมโนเมอร์เชื่อมต่อกันด้วยหมู่เอสเทอร์ เอสเทอร์ของกรดฟอสฟอริกเป็นโครงสร้างหลักของโมเลกุลDNA เอสเทอร์ของกรดไนตริกเช่นไนโตรกลี เซอรีน เป็นที่รู้จักกันดีในด้านคุณสมบัติที่ระเบิดได้
มีสารประกอบบางชนิดที่ไฮโดรเจนที่เป็นกรดของกรดที่กล่าวถึงในบทความนี้ไม่ได้ถูกแทนที่ด้วยหมู่ออร์แกนิล แต่ถูกแทนที่ด้วยหมู่อื่น ตามที่ผู้เขียนบางคนกล่าว สารประกอบเหล่านั้นก็เป็นเอสเทอร์เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออะตอมคาร์บอนตัวแรกของหมู่ออร์แกนิลที่เข้ามาแทนที่ไฮโดรเจนที่เป็นกรด ถูกแทนที่ด้วยอะตอมอื่นจากธาตุหมู่ 14 ( Si , Ge , Sn , Pb ) ตัวอย่างเช่น ตามที่พวกเขากล่าวไตรเมทิลไซลิลอะซิเตตCH 3 COOSi(CH 3 ) 3เป็น เอสเทอร์ไตร เมทิลไซลิลของกรดอะซิติกและไดบิวทิลทินไดลอเรต(CH 3 (CH 2 ) 10 COO) 2 Sn((CH 2 ) 3 CH 3 ) 2เป็น เอสเทอร์ ไดบิวทิลสแตนนิลีนของกรดลอริกและตัวเร่งปฏิกิริยาฟิลลิปส์CrO 2 (OSi(OCH 3 ) 3 ) 2เป็นเอสเทอร์ไตรเมทอกซีไซลิลของกรดโครมิก ( H 2 CrO 4 ) [ 4 ] [ 5 ]
การตั้งชื่อ
นิรุกติศาสตร์
คำว่าเอสเทอร์ถูกบัญญัติขึ้นในปี พ.ศ. 2391 โดยนักเคมีชาวเยอรมันLeopold Gmelin [ 6 ] ซึ่งน่าจะเป็นคำย่อของภาษาเยอรมันEssigätherซึ่งหมายถึง " อีเทอร์อะซิติก "
ระบบการตั้งชื่อ IUPAC
ชื่อของเอสเทอร์ที่เกิดจากแอลกอฮอล์และกรดนั้น มาจากชื่อของแอลกอฮอล์และกรดที่เป็นสารตั้งต้น โดยที่กรดนั้นอาจเป็นสารอินทรีย์หรืออนินทรีย์ก็ได้ เอสเทอร์ที่ได้จากกรดคาร์บอกซิลิก ที่ง่ายที่สุด มักจะตั้งชื่อตามชื่อสามัญ ทั่วไป เช่น ฟอร์เมต อะซิเตต โพรพิโอเนต และบิวทิเรต ซึ่งแตกต่างจากชื่อตามระบบ IUPAC เช่น เมทาโนเอต อีทาโนเอต โพรพาโนเอต และบิวทาโนเอต ในทางกลับกัน เอสเทอร์ที่ได้จากกรดคาร์บอกซิลิกที่ซับซ้อนกว่า มักจะตั้งชื่อตามระบบ IUPAC โดยใช้ชื่อของกรดตามด้วยคำต่อท้าย-oate ตัวอย่างเช่น เอส เท อร์เฮกซิลออกทาโน เอตหรือที่รู้จักกันในชื่อสามัญว่า เฮกซิลแคปริเลตมีสูตรเคมีคือ CH₃ ( CH₂ ) ₆CO₂ ( CH₂ ) ₅CH₃

สูตรเคมีของเอสเทอร์อินทรีย์ที่เกิดจากกรดคาร์บอกซิลิกและแอลกอฮอล์มักอยู่ในรูปRCO₂R 'หรือ RCOOR' โดยที่ R และ R' คือ ส่วนออ ร์แกนิลของกรดคาร์บอกซิลิกและแอลกอฮอล์ตามลำดับ และ R อาจเป็นไฮโดรเจนในกรณีของเอสเทอร์ของกรดฟอร์มิกตัวอย่างเช่นบิวทิลอะซิเตต (ในระบบ เขียน ว่า บิ ว ทิลอีทาโนเอ ต ) ซึ่งได้จากบิวทานอลและกรดอะซิติก( ในระบบ เขียนว่า กรดอีทาโนอิก) จะเขียนเป็น CH₃CO₂(CH₂)₃CH₃ การเขียนใน รูปแบบอื่นที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ BuOAc และCH₃COO ( CH₂ ) ₃CH₃
เอสเทอร์แบบวงแหวนเรียกว่าแลคโตนไม่ว่าจะเป็นอนุพันธ์ของกรดอินทรีย์หรือกรดอนินทรีย์ก็ตาม ตัวอย่างหนึ่งของแลคโตนอินทรีย์คือγ-วาเลอโรแลคโตน
ออร์โธเอสเทอร์
เอสเทอร์ประเภทหนึ่งที่ไม่ค่อยพบเห็นคือออร์โธเอสเทอร์หนึ่งในนั้นคือเอสเทอร์ของกรดออร์โธคาร์บอกซิลิก เอสเทอร์เหล่านี้มีสูตรเคมีRC (OR′) ₃โดยที่ R แทนหมู่ใดๆ (อินทรีย์หรืออนินทรีย์) และ R ′ แทนหมู่ออร์แกนิลตัวอย่างเช่นไตรเอทิลออร์โธฟอร์เมต ( HC(OCH₂CH₃ ) ₃ )ได้มาจากชื่อ (แต่ไม่ใช่การสังเคราะห์) ปฏิกิริยา เอสเทอริฟิเคชัน ของกรดออร์โธฟอร์มิก ( HC(OH) ₃ ) กับเอทานอล
เอสเทอร์ของกรดอนินทรีย์

เอสเทอร์ยังสามารถสังเคราะห์ได้จากกรดอนินทรีย์อีกด้วย
- กรดเปอร์คลอริกก่อให้เกิด เอสเทอร์ เปอร์คลอเรตเช่นเมทิลเปอร์คลอเรต ( CH₃ − O −Cl(=O) ₃ )
- กรดซัลฟิวริกสามารถสร้างเอสเทอร์ซัลเฟต ได้ เช่นไดเมทิลซัลเฟต ( (CH 3 −O−) 2 S(=O) 2 ) และเมทิลไบซัลเฟต ( CH 3 −O−S(=O) 2 −OH )
- กรดไนตริกสามารถสร้างเอสเทอร์ไนเตรต ได้ เช่นเมทิลไนเตรต ( CH₃ − O−NO₂ )และไนโตรกลีเซอรีน ( CH(−O−NO₂ ) (−CH₂ − O− NO₂ ) ₂ )
- กรดฟอสฟอริกสามารถสร้าง เอ สเทอร์ของฟอสเฟต ได้ เช่นไตรฟีนิลฟอสเฟต ( O=P(−O− C6H5 ) 3 ) และเมทิลไดไฮโดรเจนฟอสเฟต ( O=P(−O−CH3 ) (−OH) 2 )
- กรดไพโรฟอ ส ฟอริก (ไดฟอ สฟอริก)ก่อให้เกิด เอสเทอ ร์ไพโรฟอสเฟตเช่นเตตระเอทิลไพโรฟอสเฟต, ADP, dADP , ADPR , cADPR , CDP , dCDP , GDP , dGDP , UDP , dTDP , MEcPP , HMBPP, DMAPP , IPP , GPP , FPP , GGPP , ThDP , FAD , NAD , NADP
- กรดไตรฟอสฟอริกสามารถสร้าง เอสเทอร์ ไตรฟอสเฟต ได้ เช่นATP , dATP , CTP , dCTP , GTP , dGTP , UTP , dTTP , ITP , XTP , ThTPและAThTP
- กรดเตตระฟอสฟอริกสามารถสร้างเอสเทอร์เตตระฟอสเฟตได้ เช่นเฮกซาเอทิลเตตระฟอสเฟต , อะดีโนซีนเตตระฟอสเฟต (ATPP, Ap4), Ap4A
- กรดคาร์บอนิกสามารถสร้างเอสเทอร์คาร์บอเนต ได้ เช่นไดเมทิลคาร์บอเนต ( (CH 3 −O−) 2 C=O ) และ เอทิลีนคาร์บอเนตแบบวงแหวน 5 วง( (−CH 2 −O−) 2 C=O ) (หากจัดประเภทกรดคาร์บอนิกเป็นสารประกอบอนินทรีย์)
- กรดไตรไทโอคาร์บอนิกสามารถสร้างเอสเทอร์ไตรไทโอคาร์บอเนต ได้ เช่นไดเมทิลไตรไทโอคาร์บอเนต ( (CH 3 −S−) 2 C=S ) (หากจัดประเภทกรดไตรไทโอคาร์บอนิกเป็นสารประกอบอนินทรีย์)
- กรดคลอโรฟอร์มิกสามารถสร้าง เอสเทอร์ คลอโรฟอร์เมตได้เช่นเมทิลคลอโรฟอร์เมต ( Cl−C(=O)−O−CH₃ ) (หากจัดประเภทกรดคลอโรฟอร์มิกเป็นสารประกอบอนินทรีย์)
- กรดบอริกสามารถสร้างเอสเทอร์บอเรต ได้ เช่นไตรเมทิลบอเรต ( B(−O− CH₃ ) ₃ )
- กรดโครมิกก่อตัวเป็นได- เทอร์ท -บิวทิลโครเมต ( ((CH 3 ) 3 C−O−) 2 Cr(=O) 2 )
กรดอนินทรีย์ที่มีอยู่ในรูปทอโทเมอร์จะสามารถสร้างเอสเทอร์ได้สองชนิดขึ้นไป
- กรดไทโอซัลฟิวริกสร้าง เอสเทอร์ ไทโอซัลเฟต ได้สองชนิด ได้แก่O , O-ไดเมทิลไทโอซัลเฟต ( (CH3 − O−) 2S (=O)(=S) ) และO , S-ไดเมทิลไทโอซัลเฟต ( (CH3 − O−)(CH3 − S−)S(=O) 2 )
- กรดไทโอไซยานิกสามารถสร้าง เอสเทอร์ ไทโอไซยาเนตได้ เช่นเมทิลไทโอไซยาเนต ( CH₃ − S −C≡N ) (หากจัดประเภทกรดไทโอไซยานิกเป็นสารประกอบอนินทรีย์) แต่ก็สามารถสร้าง "เอสเทอร์" ไอโซ ไทโอไซยาเนตได้เช่นกัน เช่นเมทิลไอโซไทโอไซยาเนต ( CH₃ − N=C=S ) แม้ว่า ไอโซไทโอไซยาเนต อินทรีย์จะไม่ถูกจัดประเภทเป็นเอสเทอร์โดยIUPAC ก็ตาม
- กรดฟอสฟอรัสสามารถสร้างเอสเทอร์ได้สองประเภท ได้แก่ฟอสไฟต์เอสเทอร์เช่นไตรเอทิลฟอสไฟต์ ( P(−O−CH₂CH₃ ) ₃ )และฟอสโฟเนตเอสเทอร์เช่นไดเอทิลฟอสโฟเนต( H −P(=O)(−O− CH₂CH₃ ) ₂ )
กรดอนินทรีย์บางชนิดที่ไม่เสถียรหรือหาได้ยาก สามารถเกิดเป็นเอสเทอร์ที่เสถียรได้
- กรดซัลฟิวรัสซึ่งไม่เสถียรจะก่อตัวเป็นไดเมทิลซัลไฟต์ ที่เสถียร ( (CH 3 −O−) 2 S=O )
- กรดไดคาร์บอนิกซึ่งไม่เสถียร จะเกิดเป็นไดเมทิลไดคาร์บอเนต ที่เสถียร ( CH₃ − O −C(=O)−O−C(=O)−O− CH₃ )
โดยหลักการแล้ว แอลคอกไซด์ของโลหะและกึ่งโลหะบางส่วนซึ่งมีอยู่หลายร้อยชนิดที่รู้จักกัน สามารถจัดประเภทได้ว่าเป็นเอสเทอร์ของกรดที่เกี่ยวข้อง (เช่นอะลูมิเนียมไตรเอทอกไซด์(Al(OCH₂CH₃ ) ₃ )สามารถจัดประเภทได้ว่าเป็นเอสเทอร์ของกรดอะลูมินิก ซึ่งก็คืออะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เตตระเอทิลออร์โธซิลิเคต ( Si(OCH₂CH₃ ) ₄ )สามารถจัดประเภทได้ว่าเป็นเอสเทอร์ของกรดออร์โธซิลิซิกและไทเทเนียมเอทอกไซด์ ( Ti( OCH₂CH₃ ) ₄ ) สามารถจัดประเภทได้ว่าเป็นเอสเทอร์ของกรด ออ ร์โธไททานิก )
โครงสร้างและพันธะ
เอสเทอร์ที่ได้จากกรดคาร์บอกซิลิกและแอลกอฮอล์มี หมู่ คาร์บอนิล C=O ซึ่งเป็น หมู่ ที่มีวาเลนซ์ 2ที่ อะตอม Cทำให้เกิดมุม C–C–O และ O–C–O 120° ต่างจากเอไมด์เอสเทอร์ของกรดคาร์บอกซิลิกเป็นหมู่ฟังก์ชันที่มีโครงสร้างยืดหยุ่นได้ เนื่องจากการหมุนรอบพันธะ C–O–C มีอุปสรรคต่ำ ความยืดหยุ่นและขั้วต่ำของพวกมันแสดงให้เห็นในคุณสมบัติทางกายภาพ พวกมันมีแนวโน้มที่จะมีความแข็งน้อยกว่า (จุดหลอมเหลวต่ำกว่า) และระเหยง่ายกว่า (จุดเดือดต่ำกว่า) เอไมด์ที่สอดคล้องกัน[ 7 ]ค่าpKaของอั ลฟาไฮโดรเจนบนเอสเท อร์ของกรดคาร์บอกซิลิกอยู่ที่ประมาณ 25 (อัลฟาไฮโดรเจนคือไฮโดรเจนที่จับกับคาร์บอนที่อยู่ติดกับหมู่คาร์บอนิล (C=O) ของเอสเทอร์คาร์บอกซิเลต) [ 8 ]
เอสเทอร์ของกรดคาร์บอกซิลิกหลายชนิดมีศักยภาพในการเกิดไอโซเมอร์เชิงโครงสร้างแต่มีแนวโน้มที่จะอยู่ใน โครงสร้างแบบ S - cis (หรือZ ) มากกว่า แบบ S - trans (หรือE ) เนื่องจากการรวมกันของ ผลของ ไฮเปอร์คอนจูเกชันและการลดไดโพลความชอบใน โครงสร้าง แบบ Zได้รับอิทธิพลจากลักษณะของหมู่แทนที่และตัวทำละลาย หากมีอยู่[ 9 ] [ 10 ]แลคโตนที่มีวงแหวนขนาดเล็กจะถูกจำกัดให้อยู่ใน โครงสร้าง แบบ s -trans (เช่นE ) เนื่องจากโครงสร้างแบบวงแหวนของมัน

คุณสมบัติทางกายภาพและการจำแนกลักษณะ
เอสเทอร์ที่ได้จากกรดคาร์บอกซิลิกและแอลกอฮอล์มีขั้วมากกว่าอีเทอร์แต่มีขั้วน้อยกว่าแอลกอฮอล์ พวกมันมีส่วนร่วมในพันธะไฮโดรเจนในฐานะตัวรับพันธะไฮโดรเจน แต่ไม่สามารถทำหน้าที่เป็นตัวให้พันธะไฮโดรเจนได้ ซึ่งแตกต่างจากแอลกอฮอล์ที่เป็นสารตั้งต้น ความสามารถในการมีส่วนร่วมในพันธะไฮโดรเจนนี้ทำให้เอสเทอร์ละลายน้ำได้บ้าง เนื่องจากขาดความสามารถในการให้พันธะไฮโดรเจน เอสเทอร์จึงไม่เกิดการรวมตัวกันเอง ดังนั้น เอสเทอร์จึงระเหยง่ายกว่ากรดคาร์บอกซิลิกที่มีน้ำหนักโมเลกุลใกล้เคียงกัน[ 7 ]
การกำหนดลักษณะและการวิเคราะห์
โดยทั่วไปเอสเทอร์จะถูกระบุโดยใช้แก๊สโครมาโทกราฟี โดยอาศัยคุณสมบัติการระเหยง่าย ของเอสเทอร์ สเปกตรัม IRของเอสเทอร์จะมีแถบความเข้มสูงและคมชัดในช่วง 1730–1750 cm⁻¹ ซึ่งกำหนดให้เป็นνC =Oพีคนี้จะเปลี่ยนแปลงไปตามหมู่ฟังก์ชันที่ติดอยู่กับคาร์บอนิล ตัวอย่างเช่น วงแหวนเบนซีนหรือพันธะคู่ร่วมกับคาร์บอนิลจะทำให้ค่าเลขคลื่นลดลงประมาณ30 cm⁻¹
การใช้งานและการเกิดขึ้น
เอสเทอร์พบได้ทั่วไปในธรรมชาติและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม โดยทั่วไปแล้ว ไขมัน ในธรรมชาติ คือไตรเอสเทอร์ที่ได้มาจากกลีเซอรอลและกรดไขมัน [ 12 ] เอสเทอร์เป็นสาเหตุของกลิ่นหอมของผลไม้หลายชนิด เช่นแอปเปิลทุเรียนลูกแพร์กล้วยสับปะรดและสตรอว์เบอร์รี [ 13 ] มี การผลิต โพลีเอสเตอร์ ในระดับอุตสาหกรรม หลายพันล้านกิโลกรัม ต่อปี โดยผลิตภัณฑ์ที่สำคัญ ได้แก่ โพ ลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตอะคริเลตเอสเทอร์และเซลลูโลสอะซิเตต[ 14 ]

ภาพแสดงไตรกลีเซอไรด์ ตัวอย่าง ที่พบในน้ำมันลินซีด ซึ่งเป็นไตรเอสเทอร์ของกลีเซอรอล (ตรงกลาง สีดำ) ที่ได้มาจากกรดลิโนเลอิก (ด้านล่างขวา สีเขียว) กรดอัลฟา-ลิโนเลนิก (ด้านซ้าย สีแดง) และกรดโอเลอิก (ด้านบนขวา สีน้ำเงิน)
การตระเตรียม
ปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันเป็นชื่อเรียกทั่วไปของปฏิกิริยาเคมีที่สารตั้งต้นสองชนิด (โดยทั่วไปคือแอลกอฮอล์และกรด) เกิดเป็นเอสเทอร์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเอสเทอร์พบได้ทั่วไปในเคมีอินทรีย์และวัสดุชีวภาพ และมักมีกลิ่นหอมเฉพาะตัวคล้ายผลไม้ ทำให้มีการนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายใน อุตสาหกรรม น้ำหอมและ สารแต่ง กลิ่นรสพันธะเอสเทอร์ยังพบได้ในพอลิเมอร์ หลายชนิด อีก ด้วย
ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันของกรดคาร์บอกซิลิกกับแอลกอฮอล์
วิธีการสังเคราะห์แบบคลาสสิกคือปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันของฟิชเชอร์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาระหว่างกรดคาร์บอกซิลิกกับแอลกอฮอล์โดยมี สารดูด ความชื้นเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา :
- RCO 2 H + R'OH ⇌ RCO 2 R' + H 2 O
ค่าคงที่สมดุลสำหรับปฏิกิริยาดังกล่าวอยู่ที่ประมาณ 5 สำหรับเอสเทอร์ทั่วไป เช่น เอทิลอะซิเตต[ 15 ]ปฏิกิริยาจะช้าหากไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยากรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไปสำหรับปฏิกิริยานี้ นอกจากนี้ยังมีการใช้กรดอื่นๆ อีกมากมาย เช่นกรดซัลโฟนิกพอลิ เมอร์ เนื่องจากปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันสามารถย้อนกลับได้สูง ผลผลิตของเอสเทอร์จึงสามารถปรับปรุงได้โดยใช้หลักการของเลอชาเตลิเยร์ :
- โดยใช้แอลกอฮอล์ในปริมาณมากเกินพอ (เช่น ใช้เป็นตัวทำละลาย)
- การใช้สารดูดความชื้น: กรดซัลฟิวริกไม่เพียงแต่เร่งปฏิกิริยา แต่ยังดักจับน้ำ (ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยา) ด้วย สารดูดความชื้นอื่นๆ เช่นตะแกรงโมเลกุลก็มีประสิทธิภาพเช่นกัน
- การกำจัดน้ำโดยวิธีทางกายภาพ เช่นการกลั่น เป็นสารผสม อะซีโอโทรปที่มีจุดเดือดต่ำกับโทลูอีนร่วมกับเครื่องมือ Dean-Stark
เป็นที่ทราบกันดีว่ามีสารรีเอเจนต์ที่ขับเคลื่อนการกำจัดน้ำของส่วนผสมของแอลกอฮอล์และกรดคาร์บอกซิลิก ตัวอย่างหนึ่งคือปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันของสเตกลิชซึ่งเป็นวิธีการสร้างเอสเทอร์ภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรง วิธีนี้เป็นที่นิยมในการสังเคราะห์เปปไทด์ซึ่งสารตั้งต้นมีความไวต่อสภาวะที่รุนแรง เช่น ความร้อนสูง DCC ( ไดไซโคลเฮกซิลคาร์โบไดอิมิด ) ใช้เพื่อกระตุ้นกรดคาร์บอกซิลิกให้เกิดปฏิกิริยาต่อไป4-ไดเมทิลอะมิโนไพริดีน (DMAP) ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การถ่ายโอนอะซิ ล[ 16 ]
อีกวิธีหนึ่งสำหรับการกำจัดน้ำออกจากส่วนผสมของแอลกอฮอล์และกรดคาร์บอกซิลิกคือปฏิกิริยามิตสึโนบุ :
- RCO 2 H + R'OH + P(C 6 H 5 ) 3 + R 2 N 2 → RCO 2 R' + OP(C 6 H 5 ) 3 + R 2 N 2 H 2
กรดคาร์บอกซิลิกสามารถถูกเอสเทอริไฟด์ได้โดยใช้ไดอะโซมีเทน :
- RCO 2 H + CH 2 N 2 → RCO 2 CH 3 + N 2
การใช้ไดอะโซมีเทนนี้ สามารถเปลี่ยนส่วนผสมของกรดคาร์บอกซิลิกให้เป็นเมทิลเอสเทอร์ได้ในปริมาณเกือบสมบูรณ์ เช่น เพื่อการวิเคราะห์โดยแก๊สโครมาโทกราฟีวิธีนี้มีประโยชน์ในกระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์เฉพาะทาง แต่ถือว่าอันตรายและมีราคาแพงเกินไปสำหรับการใช้งานในระดับใหญ่
ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันของกรดคาร์บอกซิลิกกับอีพอกไซด์
กรดคาร์บอกซิลิกจะถูกเอสเทอริไฟด์โดยการทำปฏิกิริยากับอีพอกไซด์ทำให้เกิด β-ไฮดรอกซีเอสเทอร์:
- RCO 2 H + RCHCH 2 O → RCO 2 CH 2 CH(OH)R
ปฏิกิริยานี้ถูกนำมาใช้ในการผลิตเรซินไวนิลเอสเตอร์จากกรดอะคริลิก
ปฏิกิริยาแอลกอฮอลิซิสของเอซิลคลอไรด์และแอนไฮไดรด์ของกรด
แอลกอฮอล์ทำปฏิกิริยากับเอซิลคลอไรด์และกรดแอนไฮไดรด์เพื่อให้ได้เอสเทอร์:
- RCOCl + R'OH → RCO 2 R' + HCl
- (RCO) 2 O + R'OH → RCO 2 R' + RCO 2 H
ปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นปฏิกิริยาผันกลับไม่ได้ ทำให้ขั้นตอนการแยกสาร ง่าย ขึ้น เนื่องจากเอซิลคลอไรด์และกรดแอนไฮไดรด์ทำปฏิกิริยากับน้ำด้วย จึงควรใช้สภาวะปราศจากน้ำ การอะซิเลชันของเอมีนเพื่อให้ได้เอไมด์ นั้นมีความไวต่อสภาวะน้อยกว่า เนื่องจากเอมีนเป็น นิวคลีโอไฟล์ที่แรงกว่าและทำปฏิกิริยาได้เร็วกว่าน้ำ วิธีนี้ใช้เฉพาะในกระบวนการระดับห้องปฏิบัติการเท่านั้น เนื่องจากมีราคาแพง
การเติมหมู่แอลคิลลงบนกรดคาร์บอกซิลิกและเกลือของกรดเหล่านั้น
ไตรเมทิลออกโซเนียมเตตระฟลูออโรโบเรตสามารถใช้สำหรับการเอสเทอริฟิเคชันของกรดคาร์บอกซิลิกภายใต้สภาวะที่ปฏิกิริยาเร่งด้วยกรดไม่สามารถทำได้: [ 17 ]
- RCO 2 H + (CH 3 ) 3 OBF 4 → RCO 2 CH 3 + (CH 3 ) 2 O + HBF 4
แม้ว่าจะไม่ค่อยได้ใช้สำหรับการเอสเทอริฟิเคชัน แต่เกลือคาร์บอกซิเลต (ซึ่งมักสร้างขึ้นในแหล่งกำเนิด ) ทำปฏิกิริยากับสารอัลคิเลตแบบอิเล็ก โทรฟิลิก เช่นอัลคิลเฮไลด์เพื่อให้ได้เอสเทอร์[ 14 ] [ 18 ]ความพร้อมใช้งานของแอนไอออนสามารถยับยั้งปฏิกิริยานี้ได้ ซึ่งจึงได้รับประโยชน์จากตัวเร่งปฏิกิริยาการถ่ายโอนเฟสหรือตัวทำละลาย อะโปรติกที่มีขั้วสูง เช่นDMFเกลือไอโอไดด์เพิ่มเติมอาจเร่งปฏิกิริยาของอัลคิลเฮไลด์ที่ดื้อต่อปฏิกิริยาผ่านปฏิกิริยาฟิงเคลสไตน์หรืออีกทางหนึ่ง เกลือของโลหะที่ประสานงาน เช่น เงิน อาจช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยทำให้การกำจัดเฮไลด์ง่ายขึ้น
ทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน
กระบวนการทรานส์เอสเตอริฟิเคชันซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนเอสเทอร์ชนิดหนึ่งไปเป็นเอสเทอร์อีกชนิดหนึ่ง เป็นกระบวนการที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย:
- RCO 2 R' + CH 3 OH → RCO 2 CH 3 + R'OH
เช่นเดียวกับการไฮโดรไลซิส การทรานส์เอสเตอริฟิเคชันจะถูกเร่งปฏิกิริยาโดยกรดและเบส ปฏิกิริยานี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการย่อยสลายไตรกลีเซอไรด์เช่น ในการผลิตเอสเทอร์กรดไขมันและแอลกอฮอล์โพลี(เอทิลีนเทเรฟทาเลต)ผลิตขึ้นโดยการทรานส์เอสเตอริฟิเคชันของไดเมทิลเทเรฟทาเลตและเอทิลีนไกลคอล: [ 14 ]
- n (C 6 H 4 )(CO 2 CH 3 ) 2 + 2 n C 2 H 4 (OH) 2 → [(C 6 H 4 )(CO 2 ) 2 (C 2 H 4 )] n + 2 n CH 3 OH
ปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชันส่วนหนึ่งคือปฏิกิริยาแอลกอฮอลิซิสของไดคีทีนปฏิกิริยานี้ให้ผลผลิตเป็น 2-คีโตเอสเทอร์[ 14 ]
- (CH 2 CO) 2 + ROH → CH 3 C(O)CH 2 CO 2 R
คาร์บอนิเลชัน
อัลคีนจะเกิดปฏิกิริยาคาร์โบอัลคอกซิเลชันใน présence ของ ตัวเร่งปฏิกิริยา โลหะคาร์บอนิลเอสเทอร์ของกรดโพรพาโนอิกถูกผลิตในเชิงพาณิชย์โดยวิธีนี้:
- H 2 C=CH 2 + ROH + CO → CH 3 CH 2 CO 2 R
การเตรียมเมทิลโพรพิโอเนตเป็นตัวอย่างหนึ่งที่แสดงให้เห็นได้ชัดเจน
- H 2 C=CH 2 + CO + CH 3 OH → CH 3 CH 2 CO 2 CH 3
ปฏิกิริยาคาร์บอนิลเลชันของเมทานอลให้ผลผลิตเป็นเมทิลฟอร์เมตซึ่งเป็นแหล่งผลิตกรดฟอร์มิก หลักในเชิงพาณิชย์ ปฏิกิริยานี้ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยโซเดียมเมทอกไซด์ :
- CH 3 OH + CO → HCO 2 CH 3
การเติมกรดคาร์บอกซิลิกเข้ากับแอลคีนและแอลไคน์
ในการไฮโดรเอสเทอริฟิเคชัน อัลคีนและอัลไคน์จะแทรกเข้าไปใน พันธะ O−Hของกรดคาร์บอกซิ ลิก ไวนิลอะซิเตตผลิตในระดับอุตสาหกรรมโดยการเติมกรดอะซิติกลงในอะซิทิลีนโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาซิงค์อะซิเตต[ 19 ]
- HC≡CH + CH 3 CO 2 H → CH 3 CO 2 CH=CH 2
นอกจากนี้ ไวนิลอะซิเตตยังสามารถผลิตได้จากปฏิกิริยาของเอทิลีนกรดอะซิติกและออกซิเจน โดยใช้ แพลเลเดียม เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา :
- 2 H 2 C=CH 2 + 2 CH 3 CO 2 H + O 2 → 2 CH 3 CO 2 CH=CH 2 + 2 H 2 O
กรดซิลิโคทังสติกใช้ในการผลิตเอทิลอะซิเตตโดยการทำปฏิกิริยาอัลคิเลชันของกรดอะซิติกกับเอทิลีน:
- H 2 C=CH 2 + CH 3 CO 2 H → CH 3 CO 2 CH 2 CH 3
จากอัลดีไฮด์
ปฏิกิริยาTishchenkoเกี่ยวข้องกับการแยกส่วนของอัลดีไฮด์ในที่ที่มีเบสปราศจากน้ำเพื่อให้ได้เอสเทอร์ ตัวเร่งปฏิกิริยาคืออะลูมิเนียมอัลคอกไซด์หรือโซเดียมอัลคอกไซด์ เบนซัลดีไฮด์ทำปฏิกิริยากับโซเดียมเบนซิลออกไซด์ (ที่สร้างขึ้นจากโซเดียมและเบนซิลแอลกอฮอล์ ) เพื่อสร้างเบนซิลเบนโซเอต [ 20 ] วิธีนี้ใช้ในการผลิตเอทิลอะซิเตตจาก อะเซทัล ดีไฮด์[ 14 ]
วิธีการอื่นๆ
- การจัดเรียงตัวใหม่ของ Favorskiiของ α-haloketones ใน présence ของเบส
- ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ของคีโตนด้วยเปอร์ออกไซด์แบบBaeyer–Villiger
- ปฏิกิริยาพินเนอร์ของไนไตรล์กับแอลกอฮอล์
- การดึงนิวคลีโอฟิลิกของสารเชิงซ้อนโลหะ-อะซิล
- การไฮโดรไลซิสของออร์โธเอสเทอร์ในกรดน้ำ
- การสลายเซลลูโลสผ่านเอสเทอริฟิเคชัน[ 21 ]
- โอโซโนไลซิสของแอลคีนโดยใช้กระบวนการเตรียมในที่ที่มีกรดไฮโดรคลอริกและแอลกอฮอล์ต่างๆ[ 22 ]
- การออกซิเดชันแบบแอโนดิกของเมทิลคีโตนทำให้เกิดเมทิลเอสเทอร์[ 23 ]
- กระบวนการ อินเตอร์เอสเทอริฟิเคชันเป็นการแลกเปลี่ยนหมู่กรดไขมันของเอสเทอร์ต่างชนิดกัน
ปฏิกิริยา
เอสเทอร์มีความไวต่อปฏิกิริยาน้อยกว่ากรดเฮไลด์และแอนไฮไดรด์ เช่นเดียวกับอนุพันธ์อะซิลที่มีความไวต่อปฏิกิริยาสูงกว่า เอสเทอร์สามารถทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียและเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิเพื่อให้ได้อะไมด์ได้ แม้ว่าปฏิกิริยาประเภทนี้จะไม่ค่อยได้ใช้ เนื่องจากกรดเฮไลด์ให้ผลผลิตที่ดีกว่า
ทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน
เอสเทอร์สามารถแปลงเป็นเอสเทอร์อื่นได้ในกระบวนการที่เรียกว่าทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันสามารถเร่งปฏิกิริยาด้วยกรดหรือเบสก็ได้ และเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของเอสเทอร์กับแอลกอฮอล์ น่าเสียดายที่เนื่องจากหมู่ที่หลุดออกไปก็เป็นแอลกอฮอล์เช่นกัน ปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาย้อนกลับจึงมักเกิดขึ้นในอัตราที่ใกล้เคียงกัน การใช้ แอลกอฮอล์ ที่เป็นสาร ตั้งต้นในปริมาณมากเกินไป หรือการกำจัดแอลกอฮอล์ที่เป็นหมู่ที่หลุดออกไป (เช่น โดยการกลั่น ) จะทำให้ปฏิกิริยาไปข้างหน้าเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ตามหลักการของเลอชาเตลิเยร์[ 24 ]
การไฮโดรไลซิสและการเกิดสบู่
ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของเอสเทอร์โดยใช้กรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาก็เป็นกระบวนการสมดุลเช่นกัน ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นปฏิกิริยาย้อนกลับของ ปฏิกิริยา เอสเทอริฟิเคชันของฟิชเชอร์เนื่องจากแอลกอฮอล์ (ซึ่งทำหน้าที่เป็นหมู่ที่หลุดออกไป) และน้ำ (ซึ่งทำหน้าที่เป็นนิวคลีโอไฟล์) มีค่า pKa ที่คล้ายคลึงกันปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาย้อนกลับจึงแข่งขันกัน เช่นเดียวกับในปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน การใช้สารตั้งต้น (น้ำ) ในปริมาณมากเกินไป หรือการกำจัดผลิตภัณฑ์ตัวใดตัวหนึ่ง (แอลกอฮอล์) สามารถส่งเสริมปฏิกิริยาไปข้างหน้าได้

การไฮโดรไลซิสพื้นฐานของเอสเทอร์ ซึ่งเรียกว่าการเกิดสบู่ไม่ใช่กระบวนการสมดุล เบสจะถูกใช้ไปจนครบหนึ่งเทียบเท่าในปฏิกิริยา ซึ่งจะผลิตแอลกอฮอล์หนึ่งเทียบเท่าและเกลือคาร์บอกซิเลตหนึ่งเทียบเท่า การเกิดสบู่ของเอสเทอร์ของกรดไขมันเป็นกระบวนการที่สำคัญในอุตสาหกรรม ซึ่งใช้ในการผลิตสบู่[ 24 ]
ปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันเป็นปฏิกิริยาผันกลับได้ เอสเตอร์จะเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสภายใต้สภาวะกรดและเบส ภายใต้สภาวะกรด ปฏิกิริยาจะเป็นปฏิกิริยาย้อนกลับของปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันของฟิชเชอร์ภายใต้สภาวะ เบส ไฮด รอกไซด์ทำหน้าที่เป็นนิวคลีโอไฟล์ ในขณะที่แอลคอกไซด์เป็นหมู่ที่หลุดออกไป ปฏิกิริยานี้เรียกว่าปฏิกิริยาสปอนิฟิเคชันซึ่งเป็นพื้นฐานของการทำสบู่
หมู่แอลคอกไซด์อาจถูกแทนที่ด้วยนิวคลีโอไฟล์ที่แรงกว่า เช่นแอมโมเนียหรือเอมีนปฐมภูมิหรือทุติย ภูมิ เพื่อให้ได้เอไมด์ (ปฏิกิริยาแอมโมโนไลซิส):
- RCO 2 R' + NH 2 R″ → RCONHR″ + R'OH
ปฏิกิริยานี้โดยทั่วไปไม่สามารถย้อนกลับได้ สามารถใช้ไฮดราซีนและไฮดรอกซีลามีนแทนอะมีนได้ เอสเทอร์สามารถเปลี่ยนเป็นไอโซไซยาเนตได้ โดยผ่าน กรดไฮดรอกซามิกที่เป็นสารตัวกลางในปฏิกิริยาการจัดเรียงตัวแบบลอสเซน
แหล่งที่มาของนิวคลีโอไฟล์คาร์บอน เช่นสารรีเอเจนต์ Grignardและสารประกอบออร์กาโนลิเทียม สามารถเข้าทำปฏิกิริยากับหมู่คาร์บอนิลได้อย่างง่ายดาย
การลดน้อยลง
เมื่อเปรียบเทียบกับคีโตนและอัลดีไฮด์ เอสเทอร์ค่อนข้างทนต่อการรีดิวซ์การนำไฮโดรจิเนชันแบบเร่งปฏิกิริยามาใช้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ โดยเอสเทอร์ของกรดไขมันจะถูกไฮโดรจิเนตให้กลายเป็นแอลกอฮอล์ไขมัน
- RCO 2 R' + 2 H 2 → RCH 2 OH + R'OH
ตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไปคือคอปเปอร์โครไมต์ก่อนที่จะมีการพัฒนาปฏิกิริยาไฮโดรจิเน ชันแบบเร่งปฏิกิริยา เอสเทอร์จะถูกรีดิวซ์ในปริมาณมากโดยใช้ปฏิกิริยารีดิวซ์แบบบูโวต์-บล็องก์วิธีนี้ซึ่งล้าสมัยไปแล้วส่วนใหญ่ ใช้โซเดียมในที่ที่มีแหล่งโปรตอน
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสังเคราะห์ทางเคมีละเอียดลิเธียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ใช้ในการรีดิวซ์เอสเทอร์ให้เป็นแอลกอฮอล์ปฐมภูมิสองชนิด รีเอเจนต์ที่เกี่ยวข้องอย่างโซเดียมโบโรไฮไดร ด์ จะช้าในปฏิกิริยานี้DIBAHจะรีดิวซ์เอสเทอร์ให้เป็นอัลดีไฮด์[ 25 ]
การลดโดยตรงเพื่อให้ได้อีเทอร์ ที่สอดคล้องกันนั้นทำได้ยาก เนื่องจาก เฮมิอะซีทัลตัวกลางมีแนวโน้มที่จะสลายตัวเพื่อให้ได้แอลกอฮอล์และอัลดีไฮด์ (ซึ่งจะถูกลดอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้แอลกอฮอล์ตัวที่สอง) ปฏิกิริยานี้สามารถทำได้โดยใช้ไตรเอทิลไซเลนร่วมกับกรดลูอิสหลายชนิด[ 26 ] [ 27 ]
ปฏิกิริยาควบแน่นของไคลเซนและปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้อง
เอสเทอร์สามารถเกิดปฏิกิริยาได้หลากหลายกับนิวคลีโอไฟล์คาร์บอน พวกมันทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ Grignard ส่วนเกิน เพื่อให้ได้แอลกอฮอล์ตติยภูมิ เอสเทอร์ยังทำปฏิกิริยากับอีโนเลต ได้ง่ายอีกด้วย ในปฏิกิริยาควบแน่น Claisenอีโนเลตของเอสเทอร์ตัวหนึ่ง ( 1 ) จะเข้าโจมตีหมู่คาร์บอนิลของเอสเทอร์อีกตัวหนึ่ง ( 2 ) เพื่อให้ได้สารตัวกลางรูปทรงสี่เหลี่ยม3สารตัวกลางนี้จะสลายตัว บังคับให้แอลคอกไซด์ (R'O − ) ออกมาและผลิต β-คีโตเอสเทอร์ 4

การควบแน่นแบบ Claisen ข้ามโมเลกุล ซึ่งเอนอเลตและนิวคลีโอไฟล์เป็นเอสเทอร์ที่แตกต่างกัน ก็เป็นไปได้เช่นกัน การควบแน่นแบบ Claisen ภายในโมเลกุลเรียกว่าการควบแน่นแบบ Dieckmannหรือการสร้างวงแหวนแบบ Dieckmann เนื่องจากสามารถใช้ในการสร้างวงแหวนได้ เอสเทอร์ยังสามารถเกิดการควบแน่นกับเอนอเลตของคีโตนและอัลดีไฮด์เพื่อให้ได้สารประกอบ β-ไดคาร์บอนิล[ 28 ]ตัวอย่างเฉพาะของเรื่องนี้คือการจัดเรียงตัวใหม่แบบ Baker–Venkataramanซึ่งออร์โธ-อะซิลออกซีคีโตนอะโรมาติกเกิดการแทนที่อะซิลแบบนิวคลีโอฟิลิกภายในโมเลกุลและการจัดเรียงตัวใหม่ในภายหลังเพื่อสร้าง β-ไดคีโตนอะโรมาติก[ 29 ]การจัดเรียงตัวใหม่แบบ Chanเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการจัดเรียงตัวใหม่ที่เกิดจากปฏิกิริยาการแทนที่อะซิลแบบนิวคลีโอฟิลิกภายในโมเลกุล
ปฏิกิริยาเอสเทอร์อื่นๆ
เอสเทอร์ทำปฏิกิริยากับนิวคลีโอไฟล์ที่คาร์บอนิลคาร์บอน[ 30 ]คาร์บอนิลเป็นอิเล็กโทรฟิลิกอ่อนๆ แต่จะถูกโจมตีโดยนิวคลีโอไฟล์ที่แรง (เอมีน อัลคอกไซด์ แหล่งไฮไดรด์ สารประกอบออร์กาโนลิเทียม ฯลฯ) พันธะ C–H ที่อยู่ติดกับคาร์บอนิลมีฤทธิ์เป็นกรดอ่อนๆ แต่จะเกิดการดีโปรโตเนชันด้วยเบสที่แรง กระบวนการนี้เป็นกระบวนการที่มักจะเริ่มต้นปฏิกิริยาควบแน่น ออกซิเจนคาร์บอนิลในเอสเทอร์มีฤทธิ์เป็นเบสอ่อนๆ น้อยกว่าออกซิเจนคาร์บอนิลในเอไมด์เนื่องจากการบริจาคอิเล็กตรอนคู่หนึ่งจากไนโตรเจนในเอไมด์แบบเรโซแนนซ์ แต่จะเกิดเป็นแอดดักต์
สำหรับอัลดีไฮด์ อะตอมไฮโดรเจนบนคาร์บอนที่อยู่ติดกัน ("α to") กับหมู่คาร์บอกซิลในเอสเทอร์นั้นมีความเป็นกรดเพียงพอที่จะเกิดปฏิกิริยาดีโปรโตเนชัน ซึ่งจะนำไปสู่ปฏิกิริยาที่มีประโยชน์หลากหลาย ปฏิกิริยาดีโปรโตเนชันต้องใช้เบสที่ค่อนข้างแรง เช่นแอลคอกไซด์ ดีโปรโตเนชันจะให้สาร นิวคลีโอฟิลิกอีโนเลต ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยาต่อไปได้ เช่นปฏิกิริยาควบแน่นไคลเซนและปฏิกิริยาควบแน่นดีคแมนน์ ซึ่งเป็นปฏิกิริยาภายในโมเลกุลที่เทียบเท่ากัน การแปลงสภาพนี้ถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์มาโลนิกเอสเทอร์โดยที่ไดเอสเทอร์ของกรดมาโลนิกทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไฟล์ (เช่นแอลคิลเฮไลด์ ) และจากนั้นจะถูกดีคาร์บอกซิเลชัน อีกรูปแบบหนึ่งคือปฏิกิริยาแอลคิเลชันของฟราเตอร์-ซีบัค
ปฏิกิริยาอื่นๆ
- เอสเทอร์สามารถแปลงเป็นไนไตรล์ได้ โดยตรง [ 31 ]
- เมทิลเอสเทอร์มักไวต่อปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันในกระบวนการดีคาร์บอกซิเลชันของคราปโช
- ฟีนิลเอสเทอร์ทำปฏิกิริยากับไฮดรอกซีแอริลคีโตนในปฏิกิริยาการจัดเรียงตัวแบบฟรีส์ (Fries rearrangement )
- เอสเทอร์เฉพาะบางชนิดจะถูกเติมหมู่ไฮดรอกซิลอัลฟาในปฏิกิริยาการจัดเรียงตัวแบบชาน (Chan rearrangement )
- เอสเทอร์ที่มีอะตอมไฮโดรเจนเบต้าสามารถเปลี่ยนเป็นแอลคีนได้ในกระบวนการไพโรไลซิสของเอสเทอร์
- ในปฏิกิริยาควบแน่นอะซิโลอิน เอสเทอร์สองคู่จะถูกเชื่อมต่อกันเพื่อให้ได้α-ไฮดรอกซีคีโตน
กลุ่มคุ้มครอง
โดยทั่วไปแล้ว เอสเทอร์ทำหน้าที่เป็นหมู่ป้องกันสำหรับกรดคาร์บอกซิลิกการป้องกันกรดคาร์บอกซิลิกมีประโยชน์ในการสังเคราะห์เปปไทด์ เพื่อป้องกันปฏิกิริยาของกรดอะมิโน สอง ฟังก์ชัน[ 32 ]เมทิลเอสเทอร์และเอทิลเอสเทอร์หาได้ง่ายสำหรับกรดอะมิโนหลายชนิด[ 33 ]เอ สเทอร์ ที-บิวทิลมักจะมีราคาแพงกว่า อย่างไรก็ตาม เอสเทอร์ ที -บิวทิลมีประโยชน์อย่างยิ่ง เนื่องจากภายใต้สภาวะที่เป็นกรดอย่างรุนแรง เอ สเทอร์ ที -บิวทิลจะเกิดการกำจัดเพื่อให้ได้กรดคาร์บอกซิลิกและไอโซบิวทิลีนทำให้การแยกสารทำได้ง่ายขึ้น[ 34 ]
รายชื่อสารให้กลิ่นประเภทเอสเทอร์
เอสเทอร์หลายชนิดมีกลิ่นคล้ายผลไม้ที่โดดเด่น และหลายชนิดเกิดขึ้นตามธรรมชาติในน้ำมันหอมระเหยของพืช ซึ่งส่งผลให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสารแต่งกลิ่นรสและน้ำหอมสังเคราะห์ที่มุ่งเลียนแบบกลิ่นเหล่านั้น[ 35 ]
| เอสเตอร์อะซิเตต | โครงสร้าง | กลิ่นหรือเหตุการณ์ |
|---|---|---|
| เมทิลอะซิเตท | กาว | |
| เอทิลอะซิเตท | น้ำยาล้างเล็บ , สีสำหรับโมเดล , กาวสำหรับโมเดลเครื่องบิน , ลูกแพร์ | |
| โพรพิลอะซิเตท | ลูกแพร์ | |
| ไอโซโพรพิลอะซิเตท | ผลไม้ | |
| บิวทิลอะซิเตท | แอปเปิ้ลน้ำผึ้ง | |
| ไอโซบิวทิลอะซิเตท | เชอร์รี่ราสเบอร์รี่สตรอว์เบอร์รี | |
| อะมิลอะซิเตต (เพนทิลอะซิเตต) | แอปเปิ้ลกล้วย | |
| ไอโซอะมิลอะซิเตท | ลูกแพร์ , กล้วย (ส่วนประกอบหลักของสารสกัดกล้วย) (แต่งกลิ่นรสในลูกอมรสลูกแพร์ ) | |
| เฮกซิลอะซิเตท | เหมือนลูกแพร์ | |
| 2-เฮกเซนิลอะซิเตต | มีการใช้ทั้งแบบซิสและทรานส์ บางครั้งก็ใช้แยกกัน | |
| 3,5,5-ไตรเมทิลเฮกซิลอะซิเตต | วู้ดดี้ | |
| ออกทิลอะซิเตท | รสผลไม้ - ส้ม | |
| เบนซิลอะซิเตท | ลูกแพร์ , สตรอว์เบอร์รี , ดอกมะลิ | |
| บอร์นิลอะซิเตท | สน (ดูเพิ่มเติมที่ไอโซบอร์นิลอะซิเตต ) | |
| เจอรานิลอะซิเตท | เจอราเนียม | |
| เมนทิลอะซิเตท | สะระแหน่ | |
| ลินาลิลอะซิเตต | ลาเวนเดอร์ , เซจ |
| เอสเทอร์ฟอร์เมต | โครงสร้าง | กลิ่นหรือเหตุการณ์ |
|---|---|---|
| ไอโซบิวทิลฟอร์เมต | ราสเบอร์รี่ | |
| ลินาลิลฟอร์เมต | แอปเปิ้ล , พีช | |
| ไอโซอะมิลฟอร์เมต | ลูกพลัม , ลูกเกดดำ | |
| เอทิลฟอร์เมต | มะนาว , รัม , สตรอว์เบอร์รี | |
| เมทิลฟอร์เมต | น่ารื่นรมย์, ละมุนละไม , เหล้ารัม , หวาน |
| เอสเทอร์ของโพรพิโอเนต บิวทิเรต และไอโซบิวทิเรต | โครงสร้าง | กลิ่นหรือเหตุการณ์ |
|---|---|---|
| บิวทิลโพรพิโอเนต | ลูกอมรสลูกแพร์รสแอปเปิลตัวอย่างที่หายากของสารให้กลิ่นโพรพิโอเนต | |
| เมทิลบิวทิเรต | สับปะรด , แอปเปิ้ล , สตรอว์เบอร์รี | |
| เอทิลบิวทิเรต | กล้วยสับปะรดสตรอว์เบอร์รีน้ำหอม | |
| โพรพิลไอโซบิวทิเรต | รัม | |
| บิวทิลบิวทิเรต | สับปะรดน้ำผึ้ง | |
| ไอโซอะมิลบิวทิเรต | กล้วย | |
| เฮกซิลบิวทิเรต | ผลไม้ | |
| เอทิลไอโซบิวทิเรต | บลูเบอร์รี่ ใช้ในเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ | |
| ลินาลิลบิวทิเรต | พีช | |
| เจอรานิลบิวทิเรต | เชอร์รี่ | |
| เทอร์พินิล บิวทิเรต | เชอร์รี่ |
| เอสเทอร์อะลิฟาติก C5-C9 | โครงสร้าง | กลิ่นหรือเหตุการณ์ |
|---|---|---|
| เมทิลเพนทาโนเอต (เมทิลวาเลอเรต) | ดอกไม้ | |
| เอทิลไอโซวาเลอเรต | รสผลไม้ใช้ในเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ | |
| เจอรานิลเพนทาโนเอต | แอปเปิล | |
| เพนทิลเพนทาโนเอต (อะมิลวาเลอเรต) | แอปเปิล | |
| โพรพิลเฮกซาโนเอต | แบล็กเบอร์รี่สับปะรด | |
| เอทิลเฮปทาโนเอต | แอปริคอต , เชอร์รี่ , องุ่น , ราสเบอร์รี่ใช้ในเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ | |
| เพนทิลเฮกซาโนเอต (อะมิลคาโปรเอต) | แอปเปิ้ลสับปะรด | |
| อัลลิลเฮกซาโนเอต | สัปปะรด | |
| เอทิลเฮกซาโนเอต | สับปะรดกล้วยเขียวอมน้ำตาล | |
| เอทิลโนนาโนเอต | องุ่น | |
| โนนิลคาพริเลต | ส้ม |
| เอสเทอร์ของกรดอะโรมาติก | โครงสร้าง | กลิ่นหรือเหตุการณ์ |
|---|---|---|
| เอทิลเบนโซเอต | หวาน , วินเทอร์กรีน , ผลไม้ , ยา, เชอร์รี่ , องุ่น | |
| เอทิลซินนาเมต | อบเชย | |
| เมทิลซินนาเมต | สตรอว์เบอร์รี | |
| เมทิลฟีนิลอะซิเตต | น้ำผึ้ง | |
| เมทิลซาลิไซเลต (น้ำมันวินเทอร์กรีน) | ยาหม่องรูทเบียร์สมัยใหม่, วินเทอร์กรีน , เจอร์โมลีนและราลเจ็กซ์ (สหราชอาณาจักร) |
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- บทนำเกี่ยวกับเอสเทอร์
- โมเลกุลประจำเดือน: เอทิลอะซิเตตและเอสเทอร์อื่นๆ
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เอสเทอร์
ในทางเคมีเอสเทอร์คือสารประกอบที่ได้จากกรด (ทั้งกรดอินทรีย์และกรดอนินทรีย์) ซึ่ง อะตอม ไฮโดรเจน (H) ของ หมู่ไฮดรอกซิลที่เป็นกรด อย่างน้อยหนึ่ง หมู่ ( −OH ) ของกรดนั้นถูกแทนที่ด้วย..
นิรุกติศาสตร์
คำว่า เอสเทอร์ ถูกบัญญัติขึ้นในปี พ.ศ. 2391 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน Leopold Gmelin [ 6 ] ซึ่ง น่าจะเป็นคำย่อของภาษาเยอรมัน Essigäther ซึ่งหมายถึง " อีเทอร์อะซิติก "
ระบบการตั้งชื่อ IUPAC
ชื่อของเอสเทอร์ที่เกิดจากแอลกอฮอล์และกรดนั้น มาจากชื่อของแอลกอฮอล์และกรดที่เป็นสารตั้งต้น โดยที่กรดนั้นอาจเป็นสารอินทรีย์หรืออนินทรีย์ก็ได้ เอสเทอร์ที่ได้จาก กรดคาร์บอกซิลิก ที่ง่ายที่สุด มักจะตั้งชื่อตาม ชื่อสามัญ ทั่วไป เช่น ฟอร์เมต อะซิเตต โพรพิโอเนต...
ออร์โธเอสเทอร์
เอสเทอร์ประเภทหนึ่งที่ไม่ค่อยพบเห็นคือ ออร์โธเอสเทอร์ หนึ่งในนั้นคือเอสเทอร์ของกรดออร์โธคาร์บอกซิลิก เอสเทอร์เหล่านี้มีสูตรเคมี RC (OR′) ₃ โดยที่ R แทนหมู่ใดๆ (อินทรีย์หรืออนินทรีย์) และ R ′ แทน หมู่ ออร์แกนิล ตัวอย่างเช่น ไตรเอทิลออร์โธฟอร์เมต ( HC(OCH₂CH₃ )...



