Phản ứng ester hóa là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Phản ứng ester hóa là gì lớp 12 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Hóa học 12 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Phản ứng ester hóa.

Phản ứng ester hóa là gì (chi tiết nhất)

1. Phản ứng ester hóa là gì?

- Phản ứng ester hóa là phản ứng giữa carboxylic acid và alcohol với xúc tác là acid (thường dùng H₂SO₄ đặc), sản phẩm thu được là ester.

Ví dụ: Ethyl acetate là một ester được sử dụng làm dung môi để tách, chiết chất hữu cơ. Hợp chất này được điều chế từ acetic acid và ethanol theo phản ứng sau:

2. Kiến thức mở rộng

2.1. Khái niệm ester

- Khi thay thế nhóm -OH ở nhóm carboxyl (-COOH) của carboxylic acid bằng nhóm −OR' thì được ester. Trong đó R' là gốc hydrocarbon.

2.2. Danh pháp

Tên gọi của ester đơn chức: Tên gốc R^' + Tên gốc carboxylic acid

Ví dụ:

CH3COOC2H5	HCOOCH2CH2CH3	CH2=CHCOOCH3
ethyl ethanoate (ethyl acetate)	propyl methanoate (propylformate)	methyl propenoate (methyl acrylate)	ethyl benzoate

2.3. Tính chất vật lí

- Các phân tử ester không tạo được liên kết hydrogen với nhau nên nhiệt độ sôi của các ester thấp hơn nhiều so với alcohol và carboxylic acid có phân tử khối tương đương.

- Các ester có phân tử khối thấp và trung bình thường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng. Những ester có phân tử khối lớn thường ở dạng rắn.

- Ester thường nhẹ hơn nước và ít tan trong nước.

- Một số ester có mùi thơm của hoa, quả chín.

2.4. Tính chất hoá học

Ester bị thuỷ phân trong môi trường acid hoặc môi trường base. Sản phẩm thu được khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng.

a) Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường acid

- Ester bị thuỷ phân trong môi trường acid thường tạo thành carboxylic acid và alcohol (hoặc phenol) tương ứng.

Ví dụ:

- Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường acid thường là phản ứng thuận nghịch.

b) Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường base

- Ester bị thuỷ phân trong môi trường base (như NaOH, KOH) thường thu được muối carboxylate và alcohol

Ví dụ: CH₃COOCH₃ + NaOH $\stackrel{t^{°}}{\to }$ CH₃COONa + CH₃OH

- Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường base là phản ứng một chiều. Phản ứng này được ứng dụng làm xà phòng nên được gọi là phản ứng xà phòng hoá.

3. Bài tập minh họa

Câu 1. Thực hiện phản ứng ester hóa giữa HOCH₂CH₂OH với hỗn hợp CH₃COOH và C₂H₅COOH thu được tối đa bao nhiêu ester hai chức?

A. 3

B. 2

C. 1

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Thực hiện phản ứng ester hóa giữa HOCH₂CH₂OH với hỗn hợp CH₃COOH và C₂H₅COOH thu được tối đa 3 ester hai chức: (CH₃COO)₂C₂H₄, (C₂H₅COO)₂C₂H₄, CH₃COOCH₂ – CH₂OOCC₂H₅

Câu 2. Thủy phân ester X trong dung dịch NaOH, thu được CH₃COONa và C₂H₅OH. Công thức cấu tạo của X là

A. C₂H₅COOCH₃.

B. C₂H₅COOC₂H₅.

C. CH₃COOCH₃.

D. CH₃COOC₂H₅.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

X là CH₃COOC₂H₅

Phương trình phản ứng hóa học:

CH₃COOC₂H₅ + NaOH $\stackrel{t^{°}}{\to }$ CH₃COONa + C₂H₅OH.

Câu 3. Xà phòng hóa ester X có công thức phân tử C₄H₈O₂ bằng dung dịch NaOH dư thu được muối Y và alcohol Z (bậc II). Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. HCOOCH(CH₃)₂.

B. CH₃CH₂COOCH₃.

C. CH₃COOC₂H₅.

D. HCOOCH₂CH₂CH₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Do alcohol Z là alcohol bậc 2 ⟹ Z có số C ≥ 3.

Mà ester X có 4 C (trong đó có 1 C ở nhóm −COO−)⟹ alcohol Z có 3C

⟹ Z là HO−CH(CH₃)₂

Vậy công thức cấu tạo thu gọn của X là HCOOCH(CH₃)₂.

Câu 4. Cho các ester: ethyl formate, vinyl acetate, triolein, methyl acrylate, phenyl acetate. Số chất trong dãy khi thủy phân trong dung dịch NaOH (dư), đun nóng sinh ra alcohol là

A. 3.

B. 1.

C. 2.

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Bao gồm:ethyl formate, triolein, methyl acrylate

Phương trình hóa học của phản ứng thủy phân vinyl acetate trong dung dịch NaOH là:

CH₃COOCH=CH₂ + NaOH $\stackrel{t^{°}}{\to }$CH₃COONa (muối) + CH₃CHO (aldehyde)

Phương trình hóa học của phản ứng thủy phân phenyl acetate trong dung dịch NaOH là:

CH₃COOC₆H₅ + NaOH $\stackrel{t^{°}}{\to }$CH₃COONa (muối) + C₆H₅ONa (muối) + H₂O

Câu 5. Đun sôi hỗn hợp gồm ethyl alcohol và acetic acid (có acid H₂SO₄ đặc làm xúc tác) sẽ xảy ra phản ứng

A. trùng ngưng.

B. trùng hợp.

C. ester hóa.

D. xà phòng hóa.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Đun sôi hỗn hợp gồm ethyl alcohol và acetic acid (có acid H₂SO₄ đặc làm xúc tác) sẽ xảy ra phản ứng ester hóa

Câu 6. Ester X được tạo bởi ethyl alcohol và formic acid. Công thức của X là

A. HCOOCH₃.

B. CH₃COOC₂H₅.

C. HCOOC₂H₅.

D. CH₃COOCH₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Câu 7.Ester X được tạo bởi methyl alcohol và acetiec acid. Công thức của X là

A. HCOOC₂H₅.

B. HCOOCH₃.

C. CH₃COOC₂H₅.

D. CH₃COOCH₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Câu 8. Thực hiện phản ứng ester hóa giữa HOOC – COOH với hỗn hợp CH₃OH và C₂H₅OH thu được tối đa bao nhiêu ester hai chức?

A. 3.

B. 1.

C. 2.

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Có tối đa 3 ester hai chức, đó là: (1) (COOCH₃)₂; (2) (COOC₂H₅)₂; (3) CH₃OOC – COOC₂H₅.

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Ester đơn chức là gì?

• Acid béo là gì?

• Acid béo no là gì?

• Acid béo không no là gì?

• Phản ứng hydrogen hóa chất béo là gì?

• Acid béo omega-3 là gì?

---