Складними ефірами прийнято називати з'єднання, отримані з реакції етерифікації з карбонових кислот. При цьому відбувається заміщення ВІН - з карбоксильної групи на алкоксирадикал. В результаті утворюються складні ефіри, формула яких в загальному вигляді записується як R-СОО-R'.

Будова складноефірний групи

Полярність хімічних зв'язків у молекулах складних ефірів аналогічна полярності зв'язків в карбонових кислотах. Головною відмінністю є відсутність рухомого атома водню, на місці якого розміщується вуглеводневий залишок. Разом з тим электрофильный центр розташовується на атомі вуглецю складноефірний групи. Але і вуглецевий атом алкільного групи, з'єднаний з нею, теж позитивно поляризований.


Электрофильность, а значить, і хімічні властивості складних ефірів визначаються будовою вуглеводневої залишку, який зайняв місце атома Н у карбоксильної групі. Якщо вуглеводневий радикал утворює з атомом кисню пов'язану систему, то реакційна здатність помітно зростає. Так відбувається, наприклад, акрилових та вінілових ефірах.

Фізичні властивості

Більшість складних ефірів являють собою рідини або кристалічні речовини з приємним ароматом. Температура їх кипіння зазвичай нижче, ніж у близьких за значенням молекулярних мас карбонових кислот. Що підтверджує зменшення міжмолекулярних взаємодій, а це, в свою чергу, пояснюється відсутністю водневих зв'язків між сусідніми молекулами. Однак так само, як і хімічні властивості складних ефірів, фізичні залежать від особливостей будови молекули. А точніше, від типу спирту і карбонової кислоти, з яких він утворений. За цією ознакою складні ефіри ділять на три основні групи:

Фруктові ефіри. Вони утворені з нижчих карбонових кислот і таких же одноатомних спиртів. Рідини з характерними приємними квітково-фруктовими запахами.

Воски. Є похідними вищих (число атомів вуглецю від 15 до 30) кислот і спиртів, які мають по одній функціональній групі. Це пластичні речовини, які легко розм'якшуються в руках. Основним компонентом бджолиного воску є мирицилпальмитат З 15 Н 31 СОНС 31 Н 63 , а китайський - церіловий ефір церотинової кислоти З 25 Н 51 СОНС 26 Н 53 . Вони не розчиняються у воді, але розчинні в хлороформі і бензолі.

Жири. Утворені з гліцерину та середніх та вищих карбонових кислот. Тваринні жири, як правило, тверді при нормальних умовах, але легко плавляться при підвищенні температури (вершкове масло, свинячий жир та ін). Для рослинних жирів характерно рідкий стан (лляна, оливкова, соєва олії). Принциповою відмінністю в будові цих двох груп, що і позначається на відмінності у фізичних та хімічних властивостях складних ефірів, є наявність або відсутність кратних зв'язків в кислотному залишку. Тваринні жири є гліцериди ненасичених карбонових кислот, а рослинні - граничних кислот.

Хімічні властивості

Ефіри реагують з нуклеофилами, що призводить до заміщення алкоксігруппи та ацилювання (або алкілування) нуклеофільного агента. Якщо в структурній формулі складного ефіру є ?-водневий атом, то можлива сложноэфирная конденсація.
1. Гідроліз. Можливий кислотний та лужний гідроліз, який представляє собою реакцію, зворотну етерифікації. У першому випадку гідроліз звернемо, а кислота виступає в ролі каталізатора: R-СОО-R' + Н 2 Про R-СОО-Н + R'-OH Основний гідроліз незворотній і зазвичай називається омылением, а натрієві і калієві солі жирних карбонових кислот - милами: R-СОО-R' + NaOH -> R-СОО-Na + R'-O? 2. Аммонолиз. Нуклеофильным агентом може виступати аміак: R-СОО-R' + NH 3 -> R-СО-NH 2 + R'-OH 3. Переетерифікації. Це хімічна властивість складних ефірів можна зарахувати також до способам їх отримання. Під дією спиртів в присутності Н + або ВІН - можлива заміна вуглеводневого радикалу, сполученого з киснем: R-СОО-R' + R-OH -> R-СОО-R + R'-OH 4. Відновлення воднем призводить до утворення двох молекул різних спиртів: R-ЗІ-OR' + LiAlH 4 -> R-СН 2 -ВІН + r'oh 5. Горіння - ще одна типова для складних ефірів реакція: 2C? 3 –COO–C? 3 + 7O 2 = 6CO 2 + 6H 2 O 6. Гідрування. Якщо у вуглеводневої ланцюга молекули ефіру є кратні зв'язки, то по них можливо приєднання молекул водню, яке відбувається у присутності платини або інших каталізаторів. Так, наприклад, з масел можливе отримання твердих гідрогенізованих жирів (маргарину).

Застосування складних ефірів

Складні ефіри та їх похідні застосовуються в різних галузях промисловості. Багато з них добре розчиняють різні органічні сполуки, що використовуються в парфумерії і харчової промисловості, для отримання полімерів та поліефірних волокон. Етилацетат. Використовується як розчинник для нітроцелюлози, ацетилцелюлози та інших полімерів для виготовлення і розчинення лаків. Завдяки приємному аромату застосовується в харчовій і парфумерній промисловостях. Бутилацетат. Також застосовують в якості розчинника, але вже і поліефірних смол. Вінілацетат (СН 3 -СОО-СН=СН 2 ). Використовується як основа полімеру, необхідного в приготуванні клею, лаків, синтетичних волокон і плівок. Малоновий ефір. Завдяки своїм особливим хімічним властивостям цей складний ефір широко використовується в хімічному синтезі для отримання карбонових кислот, гетероциклічних сполук, амінокарбонових кислот. Фталати. Ефіри фталевої кислоти використовують в якості пластифікуючих добавок до полімерів і синтетичним каучукам, а діоктилфталат - ще й як репелент. Метилакрилат і метилметакрилат. Легко полімеризуються з утворенням стійкого до різних впливів листів органічного скла.