Сложные эфиры - характеристика, классификация и примеры соединений

Краткое описание

Квалифицированные физики активно используют в своей работе номенклатуру. Химические свойства эфиров отличаются тем, что эти жидкости обладают весьма приятным запахом. Они широко распространены в природе. Кислоты обязательно присутствуют в растениях и фруктах, за счёт чего их запах всегда привлекает животных, насекомых. Многочисленные исследования показали, что эти вещества присутствуют даже в коре деревьев.

Эксперты отмечают, что в известных всем растениях присутствуют следующие масляные эфиры:

1. Хризантемы — фенилэтиловый спирт и муравьиная кислота.
2. Жасмин — бензилпропаноат.

Благодаря этому можно понять, что такие вещества являются производными различных ароматических кислот и спиртов. А вот привычные всем фрукты могут похвастаться довольно простым составом.

Универсальные изомеры высших одноосновных групп являются основой природных восков, которые абсолютно не растворяются в воде. Такие вещества сложно правильно формовать в нагретом состоянии. Эксперты активно используют животный воск (ворвань, содержащийся в черепной коробке кашалота). Качественное расщепление СЭ под воздействием обычной воды называется обратным процессом (гидролиз).

Составляющие элементы

Традиционная полярность всех рассматриваемых химических связей в молекулах (СЭ) абсолютно аналогична традиционным связям в кислотах карбоновой группы. Характерным отличием считается полное отсутствие активного водорода, на месте которого всегда расположен специфический остаток. На небольшой частице углерода расположился электрофильный центр. Такой эффект высоко ценится экспертами.

Классическая электрофильность вместе с базовыми химическими показателями пропилацетата определяется специалистами по типу строения остатка из углеводорода, который занял место в большой карбоксильной категории. Своевременная реакционная способность существенно возрастает в том случае, если рассматриваемый радикал образует высококачественную сопряжённую систему. Например, в виниловых, а также акриловых эфирах. Структурный гидролиз СЭ — обратимая реакция. Для смещения равновесия в сторону продуктов взаимодействия его проводят в щелочной среде.

Ключевые нюансы

Для правильного оформления СЭ была разработана универсальная формула. Само название вещества состоит из двух основных фраз. В качестве основного радикала используется сам этанол, после чего к нему обязательно добавляют наименование кислоты. За счёт этого экспертам удалось создать следующие названия: изопропилметаноат, пропилметаноат, мелпропионат, этилацетат, этилбутират.

Качественная выработка пропилформиата не всегда основана на синтезе. В большинстве случаев эти вещества присутствуют в природе, так как являются составной частью масел многих растений. Например, уксусноизоамиловый эфир, который больше известен под названием «грушевая эссенция».

Распространённые эфиры глицерола и аналогичных жирных кислот высшей группы представлены специфическими химическими основами масел и жиров. Но, несмотря на этот факт, отдельные категории изопропилацетата химикам приходится синтезировать в лабораторных условиях. Это касается тех случаев, когда вещества встречаются редко либо находятся в ограниченном количестве. Эксперты самостоятельно устраняют все возникающие сложности.

Для электрофикации (синтеза) между распространёнными карбоновыми кислотами и спиртами нужен подходящий катализатор. Для этого специалисты могут использовать концентрированную серную кислоту. При правильном использовании она быстро активирует молекулы карбона. Итоговая скорость во многом зависит от того, с какими именно атомами углерода будет связана большая группа ОН. Огромное значение играет химическая природа спирта и кислоты, а также действующая структура углеводородной цепи.

Традиционная классификация

Специалисты выделяют из общего списка фруктовые эфиры. Этот материал представлен жидкостью с приятным ароматом. Одна молекула вмещает в себе не больше восьми атомов углерода. Добывают их из карбоновых кислот и спиртов. Эфиры с нежным цветочным запахом получают с помощью ароматического этила. Воски представлены твёрдыми компонентами, в состав которых может входить от 10 до 50 атомов С.

Немного иная ситуация с жирами. В их состав может входить максимум двадцать атомов. Стоит отметить, что консистенция жиров может быть жидкой или твёрдой. По своим физическим свойствам сложные эфиры минеральных кислот могут быть маслянистыми жидкостями. В некоторых случаях встречаются твёрдые вещества.

Экспертная оценка

Номенклатура получения сложных эфиров создаётся традиционным образом: первым делом указывается обширная группа R, которая присоединена к кислоте. Только после этого прописывается название кислоты с обязательной частицей «АТ». В формулах фрагменты молекул и соответствующие им названия обозначаются одним оттенком, чтобы в дальнейшем не запутаться.

СЭ эксперты рассматривают как продукты специфической реакции между этилом и кислотой. Например, бутилпропионат можно расценивать как результат взаимодействия классического бутанола и пропионовой кислоты. В каждом случае действуют свои нюансы уравнения характеристик.

Большое количество СЭ представлено в виде прочных кристаллов либо жидкости с тонким приятным запахом. Чаще всего температура их закипания гораздо ниже, чем у похожих по значению небольших молекулярных масс карбоновых веществ. За счёт этого происходит уменьшение классических взаимодействий. Такой эффект также можно объяснить тем, что между соседними молекулами отсутствуют распространённые водородные связи.

Физические и химические свойства зависят от базовых особенностей строения отдельных мелких частиц. В главной роли выступает карбоновая кислота и спирт, из которых образованы молекулы.

Именно поэтому эксперты делят сложные эфиры на три базовые категории:

1. Воски.
2. Жиры.
3. Эфиры различных фруктов.

Стоит отметить, что животные жиры являются своеобразными глицеридами непредельных карбоновых кислот, а вот растительные — предельных микроэлементов.

Сферы применения

Сложные эфиры активно используются в косметологии, парфюмерии, для изготовления искусственных волокон, лаков, краски, клея, а также пищевых добавок. Метилпропионаты служат базовым компонентом в производстве многочисленных медикаментозных препаратов. Так как уксусные эфиры хорошо смешиваются со многими веществами органического происхождения, итоговый материал может использоваться как растворитель для краски и лака. Классический этилацетат и этилформиат является незаменимыми в современной промышленности. Специалисты используют их для быстрого растворения лаков на основе целлюлозы.

Поливинилацетатные смолы, а также клей невозможно получить без винилацетата. Если СЭ основаны на низшем метилацетате и кислотах, то их применяют в большой пищевой промышленности. С их помощью эксперты создают фруктовую эссенцию. Ароматические спирты нашли своё применение в парфюмерии (это духи, мыло, кремы). Стоит отметить, что СЭ являются базовым компонентом в сфере изготовления резины, пластмассы. Эксперты научились использовать эти вещества в качестве пластификаторов.

Из стандартных восков изготавливают:

• Многофункциональные смазки.
• Политуры.
• Средства пропитки для бумаги, а также кожи.
• Лекарственные препараты и мази.
• Косметику.

Промышленная категория

Многофункциональный бутилацетат хорошо зарекомендовал себя как высокоэффективный растворитель. После универсальной обработки средство может принимать вид некоторых лекарств, отдушек, а также препарата для дубления кожи. Немного иная картина с полисорбатом-80, который основан на натуральном оливковом масле. Это классический растворитель, специфический эмульгатор, промышленный модификатор показателя вязкости, смазка технического назначения, неионогенный ПАВ, стабилизатор, а также увлажнитель.

Твин-80 входит в состав универсальных растворов, которые предназначены для смазки и охлаждения. Если производство оборудовано необходимой техникой, тогда профессионалы изготавливают продукцию пищевого, масштабного косметического, промышленного сельскохозяйственного, бытового и даже технического назначения. Эфир выгодно отличается тем, что он может превращать смесь обычной воды и масла в своеобразную эмульсию.

Использование в медицине

Ещё в начале XX века, когда эксперты только начинали работать с органическим синтезом, фармакологи смогли испытать и синтезировать много сложных эфиров. За счёт этого они стали основой медикамента Валидол, Салол. В качестве обезболивающего и местно-раздражающего вещества был выпущен эффективный метилсалацетат, который сегодня практически вытеснен с обихода более результативными средствами.

Благодаря своим химическим свойствам малоновый эфир активно используется в традиционном синтезе для получения гетероциклических соединений, карбоновых и аминокарбоновых кислот. Диоктилфталат действует как репеллент.

Базовые химические данные

В природных условиях СЭ могут длительное время оставаться жидкими и абсолютно бесцветными, с фруктовым или же цветочным ароматом. Они также могут быть твёрдыми и пластичными, но без характерного запаха. Чем длиннее рабочая цепь углеводородного радикала, тем тверже и прочнее само вещество. Во время многочисленных исследований специалистам удалось определить, что эфиры практически не водорастворимые. В категорию исключений входит только органическое вещество. Эфиры горючие.

Сложные компоненты вступают в реакцию с обычным аммиаком, из-за чего образуются амиды. Аналогичная ситуация наблюдается с водородом, но в результате удаётся превратить жидкие масла растительного происхождения в твёрдые маргарины. Если правильно выполнить гидролиз, то эфир разложится на кислоту и бутановый спирт. Такие манипуляции в кислотной среде приводят к возникновению специфической соли.

Новичкам нужно заполнить тот факт, что метилэтаноаты органических кислот относятся к категории малотоксичных компонентов. Длительное их использование может оказывать на человека дурманящее воздействие. Но, несмотря на это, такие эфиры относятся ко второму и третьему классу опасности. Применение некоторых сложных реактивов на производстве должно всегда сопровождаться использованием специальных средств защиты для дыхательных путей и глаз. Чем больше будет фактическая длина молекулы, тем она опаснее. Эфиры из категории неорганических фосфорных кислот являются ядовитыми абсолютно для всего живого.

В организм человека СЭ могут проникать через кожные покровы и органы дыхания. Распространёнными симптомами острого отравления является нарушение и возбуждение координации движений с полным или частичным угнетением нервной системы. Регулярное воздействие может спровоцировать появление различных болезней почек, печени, сердечно-сосудистой системы. Проведёнными исследованиями было доказано, что нарушается формула крови.