Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

25.18: Реакції конденсації

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19454

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Рослинні олії досліджуються для різних цілей, в яких вони могли б замінити нафтопродукти. Одне з таких застосувань - в області мастильних матеріалів. Кожна рухома частина машин (наприклад, поршні двигуна) потребує змащення, щоб зменшити тертя та продовжити термін служби обладнання. Нафтопродукти служать цій меті зараз, але не корисні для навколишнього середовища. Досліджуються нові методи виготовлення спеціалізованих ефірів з рослинної олії з метою зробити сполуки більш стабільними та корисними в якості мастильних матеріалів.

    Реакції конденсації

    Реакція конденсації - це реакція, в якій дві молекули об'єднуються, утворюючи єдину молекулу. Невелика молекула, часто вода, зазвичай видаляється під час реакції конденсації. Амінокислоти - важливі біологічні молекули, які мають амінну функціональну групу на одному кінці молекули і функціональну групу карбонової кислоти на іншому кінці. Коли дві амінокислоти об'єднуються в реакції конденсації, між амінним азотом однієї амінокислоти і карбоксильним вуглецем другої амінокислоти утворюється ковалентний зв'язок. Потім молекула води видаляється як другий продукт.

    Структура родової реакції конденсації
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Амінокислоти з'єднуються разом, утворюючи молекулу, звану дипептидом. \(\ce{-OH}\)З карбоксильної групи одна амінокислота з'єднується з атомом водню з амінної групи іншої амінокислоти для отримання води (синього кольору).

    Ця реакція утворює молекулу, яка називається дипептидом, а ковалентний зв'язок вуглець-азот називається пептидним зв'язком. При повторенні неодноразово утворюється довга молекула, яка називається білком.

    Етерифікація

    Етерифікація - це реакція конденсації, при якій з спирту і карбонової кислоти утворюється складний ефір. Етерифікація є підкатегорією реакцій конденсації, оскільки молекула води утворюється в реакції. Реакція каталізується сильною кислотою, зазвичай сірчаною кислотою. При нагріванні карбонової кислоти бутанової кислоти з надлишком метанолу і декількома краплями сірчаної кислоти утворюється ефір метилбутаноат. Метилбутаноат має аромат ананасів. Реакція показана нижче як з молекулярними, так і структурними формулами.

    Структура реакції етерифікації

    Реакція етерифікації оборотна. Коли ефір нагрівається в присутності сильної основи, такої як гідроксид натрію, ефір руйнується. Продукти являють собою спирт і кон'югатну основу карбонової кислоти у вигляді солі.

    \[\begin{array}{ccccccc} \ce{CH_3COOCH_2CH_3} & + & \ce{NaOH} & \rightarrow & \ce{CH_3COO^- Na^+} & + & \ce{CH_3CH_2OH} \\ \text{ethyl ethanoate} & & & & \text{sodium acetate} & & \text{ethanol} \end{array}\nonumber \]

    Гідроксид натрію не виступає каталізатором, а витрачається в реакції.

    Омилення описує реакцію лужного гідролізу ефіру. Термін омилення спочатку описував гідроліз довголанцюгових ефірів, які називаються ефірами жирних кислот для отримання молекул мила, які є солями жирних кислот. Однією з таких молекул мила є стеарат натрію, що утворюється в результаті гідролізу етилстеарата.

    \[\begin{array}{ccccccc} \ce{C_{17}H_{35}COOC_2H_5} & + & \ce{NaOH} & \rightarrow & \ce{C_{17}H_{35}COO^- Na^+} & + & \ce{C_2H_5OH} \\ \text{ethyl stearate} & & & & \text{sodium stearate (soap)} & & \end{array}\nonumber \]

    Резюме

    • Реакція конденсації - це реакція, в якій дві молекули об'єднуються, утворюючи єдину молекулу.
    • Етерифікація - це реакція конденсації, при якій з спирту і карбонової кислоти утворюється складний ефір.
    • Омилення описує реакцію лужного гідролізу ефіру.