curs 11 esterificarea
Post on 27-Sep-2015
39 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
ESTERIFICAREAESTERIFICAREAEsterificarea, n sens larg, cuprinde toate reaciile chimice care conduc la
formareadeesteri.
Daclanceputesterificareaselimitalaunnumrrestrnsdeaplicaii,astziesterificareastlabazaunuimarenumrdeprodusefiniteiintermediare.
Astfel,prinesterificareaacizilorcarboxilici cualcoolisaturaiseobinesteriutilizaicadizolvani n industriade lacuri pentrunitro iacetoceluloz ca ipentrurininaturaleisintetice.
Esterii acizilor carboxilici inferiori se utilizeaz ca esene, esterii acizilordicarboxilicicaplastifianiicamateriiprimenaltesinteze.
Esterii acizilor aromatici dicarboxilici se folosesc la fabricarea fibreloresterice.
Deasemenea,o importandeosebit,prezintesteriinesaturaicum suntacrilaii,metacrilaiiiacetatuldevinil.
Esterificarea constituie unul din procesele importante pentru chimizareacelulozei.
n sinteza unui mare numr de medicamente esterificarea este o etapimportant.Lafelesteicazulproduselorodorante,antiduntori etc.
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Celemaiimportantereaciicuprinsenprocesuldeesterificaresunt:
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Acizii dicarboxilici pot da, n funcie de raportul dintrereactani,doutipurideesteri:esteri aciziiesterineutri:
a) reacia reversibil dintre acizii organici i alcooliconducndlaformareadeesteriiap
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
ntro manier asemntoare alcoolii dihidroxilici saupolihidroxilici potfiparialsaucompletesterificai:
CH2CH
O CO ROH
CH2 OH
CH2CH
O CO RO
CH2 OHCO R
CH2CH
O CO RO
CH2 OCO RCO R
Cnd att acidul ct i alcoolul sunt cel puin bifuncionali,procesul decurge, cu formarea de compui macromoleculari,cunoscuisubnumeledepoliesteri. Aceste reacii sunt reversibile, procesul invers constnd nhidrolizaesterilor. Hidrolizaesterilor nmediubaziceste cunoscut subnumeledesaponificare. Esterificareaalcoolilorcuacizicarboxilicipoateficondusnprezenasauabsenacatalizatorilor.
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
b) reacia de esterificare a derivailor funcionali aiacizilor(anhidride,cloruriacide,nitrili)cualcooli
- Esterificarea alcoolilor cu anhidride ale acizilor carboxilicidecurge mult mai uor dect dac s-ar lucra cu acizi corespunztori. - Reacia poate fi condus n prezent sau absen de catalizatori.
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Anhidridele acizilor dicarboxilici, n funcie de condiiile dereacie,formeazcualcooliimono saudiesteri:
Esterificarea cu ajutorul clorurilor acide se aplic n specialpentrualcooliimaipuinreactivi(alcooliteriari,fenolietc). Procesuldeesterificare anitrililordecurgenumai nprezenacatalizatorilor.
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
c) reaciide schimb implicndesteralcooliza,acidoliza itransesterificarea
Ceamaiimportantdintreacesteaestealcoolizaesterilor,careseaplicfrecventnindustrie. Reaciiledealcooliz,acidoliz itransesterificare suntcondusenprezenadecatalizatorilor.
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
d) reaciade adiie a unui acid la legtura dubl a uneicombinaiinesaturate alchene,acetileneetc.
iaceastreacienprezenadecatalizatorilor.
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
e) reacii de esterificare ale acizilor anorganici, cei maiimportani sunt esterii acidului azotic, sulfuric, fosforic iboric.
Esteriiacidului sulfuric sepotobineprin reaciadirectdintrealcooliacid:
sauprinreaciauneiolefinecuacidulsulfuric:
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Esteriiaciduluifosforicseobinprinreaciadintrealcoolisaufenoliioxicloruradefosfor:
Acidul clorhidric format trebuie eliminat deoarece ncondiiiledereaciepoateconduceladerivaihalogenai:
Esterii acidului ortosilicic se prepar din tetraclorur desiliciuiunalcool:
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Esterii acidului boric se obine din acid boric, anhidridboricsauclorurdeboriunalcool:
Pentru a obine esterii acidului carbonic se utilizeazfosgenul:
Mai puin aplicate industrial sunt urmtoarele tipuri dereaciideesterificare: adiiaalcoolilorlacetene
Saaplicatlaacetilareaaciduluisalicilic.
-
TIPURIDEREACTIPURIDEREACIIDEESTERIFICAREIIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
esterificareacuoxirani
obinereaesterilordinaldehide
Reaciaarelocnprezenaanumitorcatalizatori.
-
CATALIZATORICATALIZATORI
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Procesulunitarseesterificarecuprinde nrealitateunnumrmaredetipuridereaciicarepotconducelaformareadeesteri.
n general, cei mai utilizai catalizatori sunt acizii minerali:H2SO4,HCl,H3PO4 i acizii arilsulfonici (n specialacidul ptoluensulfonic).
Dacsuntndepliniteanumitecondiiisepotfolosicusuccesi rinile schimbtoare de ioni avnd grupri sulfonice saucarboxilice.
De asemenea, n calitate de catalizatori n reaciile deesterificaresemaipotfolosi:
sruri:clorurdezinc,clorurdestaniu, fosfaiacizi,trifluorur debor;
compuiorganometalici:compuicutitan,zirconiu;
-
CATALIZATORICATALIZATORI
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
n anumite reacii se pot folosi i catalizatori bazici ca:piridina,hidroxizialcalini,alcoolaidesodiusaupotasiuetc.
Reaciiledeesterificare nfaza lichidaacizilorcarboxilicicualcoolii alifatici se efectueaz n general, n prezenacatalizatorilor acizi ca: acid clorhidric, acid sulfuric, acizi arilsulfonici,acidpercloric,acidfosforic,srurimetalicealeacizilortari,cloruridezincidestaniu,trifluorur deboretc.
Acidul sulfuric este celmai utilizat n practica industrial aesterificrii acizilor, deoarece este cel mai uor accesibil ipermiteobinereadevitezemaride reacie ide randamentesatisfctoare.
Totui,catalizatoriiaciziprezintoseriedeinconveniente.
-
CATALIZATORICATALIZATORI
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Astfel, n prezena lor, anumii alcooli se deshidrateaz,sczndrandamentulnester.
Acizii tari produc reacii secundare. Alt inconvenient lconstituie aciditatea mare a esterului datorit antrenriicatalizatorului.
Opartedininconvenientelemenionatepotfieliminateprinutilizarearinilorsinteticeschimbtoaredeioni.
Esterificarea alcoolilor cu acizi carboxilici se realizeaz i nprezena oxizilor amfoteri, activai cu diferite adaosuri (nspecialbaze).
O importan deosebit pentru cataliza amfoter prezintoxizii ihidroxiziiunormetale ca: aluminiu, titan, zinc, staniu,molibden,bismut,cupru,mercur,fier,zirconiu.
-
MECANISMULESTERIFICRIIACIZILORCARBOXILICI
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Reaciadeesterificaredirectaacizilorcualcooli reprezinttipul de reacie de esterificare cel mai rspndit n practicaindustrial i nsintezade laborator,aceast reacie reprezintpoatecazulcelmaistudiatreferitorlamecanism.
Reaciiledeesterificaresepotrealizadupdouschemecarereflectnliniimarimecanismeledereacieposibile:
-
MECANISMULESTERIFICRIIACIZILORCARBOXILICI
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Conformschemei I, nmoleculaaciduluiserupe legturadintreacilihidroxil,iarnmoleculaalcoolului,legturadintrehidrogenioxigen.
ConformschemeiII,nmoleculaaciduluiserupelegturadintrehidrogenioxigen,iarnmoleculaalcooluluilegturadintrealchilihidroxil.
Faptul c, cele mai multe reacii de esterificare decurg dupschema (I) a fost demonstrat att prin reaciile tioacizilor sautioalcoolilor ctiaplicndmetodaatomilormarcai(trasori).
Astfel n reacia tioacizilor cu alcoolii se formeaz hidrogensulfuratinuap:
-
MECANISMULESTERIFICRIIACIZILORCARBOXILICI
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
nreaciaacizilorcarboxilici cutioalcoolii (mercaptani)seobineapinuhidrogensulfurat:
-
MECANISMULESTERIFICRIIACIZILORCARBOXILICI
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
La esterificarea aciduluibenzoic cu alcoolmetilic mbogit cuizotopulO18seformeazunestercareconineacestizotop:
-
APLICAIIINDUSTRIALEALEPROCESULUIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Esterificareaacizilorcarboxilici cualcooli implic folosireaunormateriiprime(aciziialcooli)cuungradridicatdepuritate.
ngeneral se recomandcamateriileprime saibunconinutctmairedusdeap.
De asemenea, se acord o importan deosebit ndeprtriiacelor impuriticarepotconduce ladezactivareacatalizatorilor, ladificulti de separare a produselor de reacie sau care provoacanumitecontaminrialeprodusului,apelorrezidualeetc.
-
APLICAIIINDUSTRIALEALEPROCESULUIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Obinereaacetatuluideetil CH3COOC2H5 esteunlichidincolorcumirosiaromatcaracteristic;
esteuorinflamabil
seutilizeaznspecialcadizolvantpentrulacuriivopsele.Industrial,acetatulsefabricprinesterificareaaciduluiaceticcualcool etilic:
n ultimul timp se aplic industrial imetoda bazat pe conversiacataliticaacetaldehidei(reaciaTiscenko):
-
APLICAIIINDUSTRIALEALEPROCESULUIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Schemadefluxtehnologicpentrufabricareaacetatuluideetil
1 rezervor; 2 schimbtor de cldur; 3 condensator; 4 coloan deesterificare;5,10coloandefracionare;6,9condensatordeflegmator;7amestector;8separator;11rcitor;12 rezervorpentruacetatdeetil
-
APLICAIIINDUSTRIALEALEPROCESULUIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Schemadefluxtehnologicpentrufabricareaacetatuluideetil
1. Amestecul de reactani, coninnd acidacetic,alcooletiliciacidsulfuricncalitatede catalizator, este continuu alimentat nreactor din rezervorul sub presiune (1)printrundebitmetru.
2.Mai nti el trece prin schimbtorul decldur (2) unde se nclzete pe seamavaporilor care prsesc coloana i apoi sealimenteaz pe talerul superior al coloanei(4).
3.Coloanadeesterificarefiindnclzitcuabur,acetatuldeetilformatestedistilatmpreuncualcoolulivaporiintimpcelichidulmbogitnapcurgenjosprintalere.
-
APLICAIIINDUSTRIALEALEPROCESULUIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Schemadefluxtehnologicpentrufabricareaacetatuluideetil
4.Timpulde staionareamaseide reacien reactor i raportuldintre reactani suntastfel alese nct lichidul conine o miccantitatedeacidnereacionat.
5.Acidulsulfuricrmneintegralnaceastfazlichid.
6. Faza lichid este scoas din coloan idup neutralizare este trecut la apelereziduale.
7.Vaporiide la vrful coloanei (5) sunt condensai n aparatul (6), o parte dincondenssefolosetecareflux,iarrestulseamestecn(7)cuaproximativaceeaicantitatedeap(astfelcondensatulnuseparndoustraturi).
-
APLICAIIINDUSTRIALEALEPROCESULUIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Schemadefluxtehnologicpentrufabricareaacetatuluideetil
8. Emulsia format este separat nseparatorul continuu (8) n dou straturi,cel superior coninndesterul n care saudizolvat alcoolul i apa, iar cel inferiorconst dintro soluie apoas cu alcool iester.
9. Acest strat este trimis pe unul dintalereledelamijloculcoloanei(5).
10.Esterulbrutdinseparatorul(8)estepurificatncoloanadefracionare(10).
11. La vrful coloanei distil un azeotrop ternar esteralcoolap n timp ceesterulpuresteselectatdelaparteainferioaracoloanei(10).
-
APLICAIIINDUSTRIALEALEPROCESULUIDEESTERIFICARE
Curs Procese unitare chimice i biochimice anul III/semestrul IIFacultatea de Inginerie Universitatea Vasile Alecsandri din Bacu
Obinereaacrilailor
Esteriiacrilicisefabricindustrialdupmaimultemetodeianume: sintezaReppeoxidareapropeneiurmatdeesterificare carboxilareaoxidantaetenei procedeuletilencianhidrinei sauplecnddelaacrilonitril
Majoritateametodelordesintez impunetapedeprocesbazatepeesterificare.
nmodobinuit, n industriademaretonaj, instalaia industrialcuprindeechipamentcepermiterealizareatuturorfazelor.Dac necesitile de esteri acrilici sunt reduse, esterificarea se
poaterealizapeo instalaie independentcare respectprincipiileexpuselatehologiaesterificriiacizilorcarboxilici.
top related