Этерификация спиртов и карбоновых кислот

Реакция этерификации спиртов и поликарбоновых кислот является классическим примером равновесной поликонденсации. Обычно эту реакцию выбирают для иллюстрации закона действующих масс. Для полного представления о строении полиэфиров приводится реакция присоединения нуклеофильного атома кислорода спиртовой группы к электрофильному атому углерода карбоксильной группы (рисунок).

Прежде всего, из-за стерического эффекта, а также образовавшейся орто-структуры с тремя атомами кислорода, у каждого атома углерода прекращается промежуточное превращение и происходит разрушение промежуточного продукта на первичные компоненты или на сложный эфир и воду. Соотношение между продуктами распада и реагентами определяется лигандами исходных компонентов (реакционная способность каждого в отдельности). На распад также влияют концентрация реакционноспособных групп и температура.

<В общей сложности, равновесие устанавливается благодаря тому, что сложные эфиры, сформировавшиеся при распаде орто-структуры, также способны поляризоваться с образованием новой орто-структуры и выделением воды. Такое направление реакции называют омылением. Общая схема протекания реакции подтверждается при радиоактивной «метке» атомов кислорода спирта и карбоновой кислоты до проведения реакции этерификации. «Меченый» атом кислорода спирта после протекания реакции этерификации можно обнаружить только в сложном эфире, в то время как «меченый» атом кислорода карбоновой кислоты оказывается как в сложном эфире, так и в воде, т.к. обе гидроксильные группы орто-структуры полностью равноправны. Равновесное состояние химической реакции сохраняется в соответствии с законом действующих масс (см. рисунок ниже).

Это означает, что для получения максимального количества сложного эфира необходимо сместить равновесие в сторону продукта. Обычно этого добиваются путем отгонки образовавшейся воды. При производстве полиэфиров традиционными способами применяют метод перегонки, при котором происходит так называемое осушение.

По материалам книги “Полиэфиры и алкидные смолы”. Автор Ульрих Пот