Үндсэн ялгаа – Эфиржилт ба трансэфиржилт
Эфиржилт ба трансэфиржилт нь эфиртэй холбоотой хоёр чухал процесс юм. Эфиржилт ба трансэфиржилтийн гол ялгаа нь эфир нь эфиржилтээс үүсдэг бол эфир нь трансэфиржилтийн урвалд ордогт оршино.
Эфир нь C, H, O атомуудаас тогтсон органик нэгдэл юм. Карбоксилын хүчлийн –Oh бүлгийг алкокси бүлгээр сольсноор эфир үүсдэг. Эфир нь туйлын молекулууд юм. Тэд устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвартай. Энэ нь хүчилтөрөгчийн атомууд байдагтай холбоотой юм. Эфиржих процесс нь эфир үүсгэдэг бол трансэфиржилт нь эфирийг өөрчилдөг.
Эстержилт гэж юу вэ?
Эфиржилт гэдэг нь карбоксилын хүчил ба спиртээс эфир үүсгэх процесс юм. Карбоксилын хүчлийн –OH бүлгийг спиртийн алкокси бүлгээр солиход эфир үүсдэг. Эфиржих процесс нь дэвшилтэд хурдасгагчийг шаарддаг. Катализатор нь эфиржих процессын идэвхжүүлэлтийн энергийн саадыг багасгахад ашиглагддаг. Катализатор нь ихэвчлэн хүчил юм. Мөн дулааныг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон өгөх ёстой. Үгүй бол карбоксилын хүчил ба спиртийн хооронд ямар ч хариу урвал явагдахгүй.
Эфиржилтийн явцад ус нь дайвар бүтээгдэхүүн болж үүсдэг. Карбоксилын хүчлээс ялгарсан –OH бүлэг ба спиртээс ялгарсан –H бүлэг нь усны молекул (H-OH) үүсгэдэг. Спирт эсвэл карбоксилын хүчлийг өөрчилснөөр хүссэн тооны нүүрстөрөгчийн атомтай эфирийг олж авах боломжтой.
Эфиржих урвал нь урвалд орох бодис ба бүтээгдэхүүн хоорондын тэнцвэрт урвал юм. Тиймээс их хэмжээний урвалжийг ашиглах нь устай хамт эфирийн өндөр гарцыг өгдөг. үүссэн усыг зайлуулахын тулд усгүйжүүлэгч бодис хэрэглэж болно. Мөн ус зайлуулахын тулд нэрэх зэрэг дэвшилтэт аргуудыг ашиглаж болно.
Зураг 01: Эфир үүсэх
Эстержилтийн механизм
Эфиржилтийн механизмд эхлээд карбоксилын хүчлээс –OH-г, спиртээс –H (протон)-ыг зайлуулах үйл явц явагдана. Энэ нь карбоксилын катион ба спиртийн нуклеофилийг үүсгэдэг. Эдгээр хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь бие биетэйгээ урвалд орж эфир үүсгэдэг. Устгасан бүлгүүд хоорондоо урвалд орж ус үүсгэдэг.
Трансэфиржилт гэж юу вэ?
Трансэфиржилт нь эфирийн бүтцийг өөрчлөхөд хэрэглэгддэг процесс юм. Энэ нь урвалж болох эфир ба спиртийг агуулдаг. Эфирийн алкил бүлэг нь спиртийн алкил бүлэгтэй солигдох үед трансэфиржилт үүсдэг. Тэнд архи нь нуклеофилийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Процесс нь катализатор шаарддаг; хүчиллэг катализатор эсвэл үндсэн катализатор. Катализатор нь процессын идэвхжүүлэлтийн энергийн саадыг багасгаж чадна.
Зураг 02: Трансэфиржилтийн процесс
Шилжүүлэн баяжуулах механизм
Нэгдүгээрт, эцсийн устөрөгчийн атомыг протон болгон зайлуулж спиртийг нуклеофил болгон хувиргадаг. Трансэфиржилт нь нуклеофилийн дайралтаас эхэлдэг; архи нь хүчилтөрөгчийн хоёр атомтай холбогдсон эфирийн нүүрстөрөгчийн атом руу халддаг. Учир нь энэ нүүрстөрөгчийн атом нь хэсэгчилсэн эерэг цэнэгтэй байдаг тул хоёр хүчилтөрөгчийн атомууд нь бондын электронуудыг өөртөө татдаг (хүчилтөрөгчийн атомууд нь нүүрстөрөгчийн атомуудаас илүү электрон сөрөг байдаг).
Спиртийн нуклеофилийн довтолгооны үр дүнд нуклеофилийн довтолгоонд өртсөн нүүрстөрөгчийн атомаар дамжуулан эфир болон спирт хоёулаа хоорондоо холбогдсон завсрын нэгдэл үүсдэг. Энэ завсрын нэгдэл нь маш тогтворгүй байдаг. Тэнд тогтвортой хэлбэрийг олж авахын тулд дахин зохион байгуулалт хийдэг. Энэ нь эфирийн шинэ хэлбэрийг өгдөг. Трансэфиржилт нь нуклеофилийг дайвар бүтээгдэхүүн болгон өгдөг.
Эстеризаци ба трансэфиржилтийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Эфиржилт ба трансэфиржилт |
|
| Эфиржилт гэдэг нь карбоксилын хүчил ба спиртээс эфир үүсгэх процесс юм. | Трансэфиржилт нь эфирийн бүтцийг өөрчлөхөд хэрэглэгддэг процесс юм. |
| Эфирийн хэрэглээ | |
| Эфиржилтэд эфир нь гол бүтээгдэхүүн юм. | Трансэфиржилтэд эфирийг урвалж болгон ашигладаг.. |
| Дагалдах бүтээгдэхүүн | |
| Эфиржилт нь усыг дайвар бүтээгдэхүүн болгодог. | Трансэстерижилт нь дайвар бүтээгдэхүүн болох нуклеофилийг өгдөг. |
| Катализатор | |
| Эфиржилтэд хүчиллэг катализатор шаардлагатай. | Трансэстержилтэд хүчиллэг эсвэл үндсэн катализатор шаардлагатай. |
| Эрчим хүчний эх үүсвэр | |
| Эфиржилт нь эрчим хүчний эх үүсвэр болгон дулаан шаарддаг. | Трансэстэржилт нь эрчим хүч шаарддаггүй. |
Хураангуй – Эфиржилт ба трансэфиржилт
Эфиржилт гэдэг нь карбоксилын хүчил, спиртийн эфир үүсэхийг хэлнэ. Transesterification нь эдгээр үйлдвэрлэсэн эфирийг өөрчлөх үйл явц юм. Эфиржилт болон трансэфиржилтийн ялгаа нь эфир нь эфиржилтээс үүсдэг бол эфир нь трансэфиржилтийн урвалд ордогт оршино.
