羧酸及其衍生物
酯交換
/ trans-es-ter-ih-fih-KAY-shun /
酯交換就是把酯裡的一塊醇換成另一塊不同的醇。不是從酸去搭一個酯,而是拿一個現成的酯,把它的 -OR' 基團換成新的 -OR''。這就是把植物油變成生物柴油的反應,也是化學家在從不分離出游離酸的情況下給酯「改標籤」的辦法。
配置是一個酯 R-CO-OR' 加上另一種醇 R''-OH,配上酸或鹼催化劑,生成一個新酯 R-CO-OR'' 加上被替換下來的醇 R'-OH。機理上是親核醯基取代,其中進來的親核試劑是醇(或烷氧基),離去基團是原來那塊醇——醯基原地不動,而兩塊醇透過熟悉的四面體中間體互換位置。和費歇爾酯化一樣,它是平衡,所以靠大量過量地用進來的那種醇,或者邊生成邊移走離去的醇來推動它。
生物柴油是頭號應用:三酸甘油酯(植物油或動物脂肪裡的酯)在鹼催化下與甲醇反應,每條脂肪酸鏈從甘油轉移到甲醇上,生成脂肪酸甲酯(生物柴油)加甘油。酯交換也出現在聚酯製造中,以及許多從手邊現成的酯出發比從酸出發更方便的合成裡。由於不需要醯氯或苛刻的脫水,它常常是裝上你想要的那個確切酯的一種溫和、實用的辦法。
植物油(三酸甘油酯)+ 甲醇,配上 NaOCH3 之類的鹼催化劑,生成脂肪酸甲酯(生物柴油)+ 甘油。醯基只是從甘油轉移到甲醇上。
酯交換:醯基不變,醇的部分互換——這是生物柴油的基礎。
過程中不生成、也不需要游離羧酸——一個酯直接變成另一個酯。由於是平衡,必須過量用進來的醇或移走離去的醇來推動它,否則會得到混合物。
又稱
另見