酢酸 エチル 加水 分解。 酢酸エチルの加水分解

女子高生と学ぶエステルの加水分解と脱水縮合の反応機構

酢酸 エチル 加水 分解

contents• エステルの加水分解の反応機構をわかりやすく図解 エステルは水と酸または塩基条件で加水分解してカルボン酸とアルコールが生成します。 この機構はエステルを合成する「 フィッシャーエステル化反応」の逆の道をたどります。 加水分解は基本的には可逆的な反応です。 しかし、「塩基加水分解」では生成したカルボン酸が塩基よって中和されて、より不活性なカルボン酸塩になるため、ほとんど不可逆的です。 そのため、合成では「塩基加水分解」を利用することが多いです。 エステルの加水分解を進行させるためには、水を多く加えるなどして反応の平衡をカルボン酸側に偏らせる必要があります。 酸加水分解の反応機構 酸加水分解は触媒として酸を利用します。 エステルの酸加水分解は以下の経路をたどって進行します。 電子豊富なカルボニル酸素がプロトン化される• 生成した四面体中間体のアルコール酸素がプロトン化されて脱離能が上がる• 酸素の電子の押し出しによりアルコールが解離する• 脱プロトン化• カルボン酸とアルコールが加水分解により生成 エステルの加水分解機構 酸によるエステルの加水分解は電子不足なプロトン H + が電子豊富な酸素に結合することが引き金になっています。 プロトンは小さいので素早く付いたり外れたりします。 反応はプロトン化や分子内の電子移動が速く、分子間の反応は遅いです。 酸触媒による機構では生成したアルコールが機構2番目の水が攻撃する代わりに、アルコールが攻撃するとまたエステルができます。 つまりエステル化と加水分解が同時に起こっているのです 平衡反応。 アルカリ加水分解反応機構 塩基として水酸化ナトリウムを加えた条件での反応機構は以下のようになっています。 電子豊富で求核性の高い水酸化物イオンが電子不足のカルボニル炭素に対して攻撃する• 生じた四面体中間体の酸素原子からのアニオンの押出しでアルコキシドが脱離する• 塩基性の高いアルコキシドはカルボン酸のプロトンを奪ってアルコールとカルボン酸塩が生成する エステルの加水分解はどの条件が良い? 基本的にはほぼ不可逆的な塩基性条件! 塩基に不安定な基質の場合は酸性条件 酸にも塩基にも不安定なら後述する中性条件! エステル加水分解の各条件の特徴と条件 エステルの加水分解は通常簡単に進行しますが、立体障害などの影響によって厳しい条件が必要な場合もあります。 環状エステルのラクトンも加水分解が難しい場合も多いです。 特に合成経路の最後のほうでは様々な官能基が存在するため、これらの官能基が損なわれる恐れがあります。 したがって、状況によって適切な条件を選択する必要があります。 エステルの加水分解条件には• 塩基性• 中性 の3条件があります。 塩基性の条件が最も効率的な方法ですが、原料の官能基によっては塩基性では分解などの副反応が起こることがあるので、酸性条件やもっと温和な中性条件で加水分解することもあります。 酸性条件で加水分解 酸性条件の加水分解は反応機構から明らかな通り、カルボニル基の酸素がプロトン化されることによってカルボニル炭素の求電子性が上がって加水分解が促進されます。 酸性に弱いエステル 反応条件 酸触媒としては硫酸や塩酸が一般的ですが、p-TSAやルイス酸 BF3、BCl3 や酢酸・ギ酸、トリフルオロ酢酸なども使えます。 ギ酸やトリフルオロ酢酸は酢酸と比べて酸性度が高く、沸点も低いので反応後の処理がしやすいです。 特に生成したカルボン酸の水溶性が高い場合は、酢酸の分液による除去は難しいです。 BF3などのルイス酸も効率が高く、立体障害の大きいエステルの加水分解にも有効です。 塩基加水分解 塩基加水分解はエステルの加水分解の基本です。 別の言い方をすると「けん化」とも呼ばれます。 石鹸は脂肪酸エステルを塩基で加水分解してカルボン酸塩とすることで合成します。 酸条件とは違ってエステル側の反応性が上がるのではなく、塩基条件では水がイオンになることで水の反応性が上がっています。 その影響もあり、置換基による電子効果を受けて加水分解が促進されます。 もちろん立体障害の影響も受けます。 アルカリ加水分解条件における置換基効果と立体効果 反応条件 エステルの加水分解に使われる塩基は• NaOH、KOH• Na2CO3, K2CO3• TEA, Imidazole, DBU などが良く使われます。 塩基の量は過剰量で進行しますが、あまり塩基を過剰に加えたくない場合は基質1. 0 eq加えます。 水溶性のエステルでなければ、アルコール溶液などを使います。 非プロトン性極性溶媒のDMSOはアニオンを溶媒和しにくいため塩基の反応性が向上します。 加水分解が難しいエステル・ラクトンの場合はDMSOを共溶媒とすると良い結果が得られるかもしれません。 特に塩基性の高いt-BuOKとDMSOの組み合わせは強力です。 塩基の反応性を上げるという観点では、クラウンエーテルも有用です。 18-クラウン-6はカリウムイオンを補足するため、水酸化カリウムや炭酸カリウムと共に用いることによって塩基の反応性を上げることができます。 実際にクラウンエーテルを用いることによって立体障害の大きいメシチレンカルボン酸エステルなども加水分解できます。 Liu, Yun-Ting et al Angewandte Chemie, International Edition, 56 41 , 12708-12711; 2017 t-BuOK 2. 24 g, 20 mmol をエステル 696 mg, 2. 反応後塩酸で酸性にして抽出、目的物を92%の収率で得た。 かなり立体的に混んでいても加水分解が可能です。 3N NaOH in MeOH のように溶媒を変えると効率的にけん化が進行することが報告されています。 14 2007 : 2497-2499. リチウムのハロゲン化物塩の中ではLiBrが最もエステル加水分解の効率が高かったです LiIは検討されていない)。 さらに溶媒はTHFとMeCNが良く、MeOH、DMF、DMSOはあまり収率が良くないです。 アミンは塩基性が高いほど効率が良いようです。 エステル(通常0. 混合物を室温で激しく撹拌する。 反応時間は基質によって大きく異なり、場合によっては還流します。 LiIによる加水分解 Liang, Jun et al Journal of Medicinal Chemistry, 56 11 , 4521-4536; 2013 ピリジン(50 mL)中のエステル(1. 953 g、9. 143 mmol)の溶液に、ヨウ化リチウム(2. 45 g、18. 溶媒を減圧下で除去し、残った残渣をトルエンと2回共沸させ、続いてEtOAcで固体を懸濁させてろ過、固体を水に溶解し、1 N HClでpH 4. 0に酸性化し、EtOAc(3 x 30 mL)で抽出操作後、カラムクロマトグラフィーにより精製して89%で得た。 ニトリルは塩基により加水分解される恐れがあるので、中性条件のLiIで加水分解しています。 ピリジンまたはコリジンが良く利用されますが、留去が容易なピリジンがファーストチョイスだと思います。 水は加えなくても進行します。 TMSIを使ったエステルの分解 Lewis, Jason G. et al US. 94 mmol、1当量)の溶液に、TMSI 0. 8 mL、5. 81 mmol、3当量)を加え、反応混合物を30分間撹拌した。 反応混合物を濃縮して、脱保護された粗生成物(491 mg、1. 94 mmol、100%)を得た。 TMSIはエステルを中性でカルボン酸に変換できる試薬です。 カルバメートも分解されます。 TMSIによるエステルの変換はトリメチルシリルエステルを経由し、これが水により加水分解されることでカルボン酸になるようです。

次の

物理化学の実験のレポートについての質問です。

酢酸 エチル 加水 分解

化学の実験はくさいものだと思っていた人は,自分の間違いに気づくはずです。 最初は,酢酸の性質を調べます。 ここで,思い出してほしいことは,塩の性質です。 1.弱酸の塩に強酸を加えると,どのような変化が見られますか? 弱酸が遊離して強酸の塩ができる。 2.弱塩基の塩に強塩基を加えると,どのような変化が見られますか? 弱塩基が遊離して強塩基の塩ができる。 炭酸水素ナトリウムNaHCO 3は炭酸の塩です。 したがって,炭酸水素ナトリウムに酢酸を加えたとき,二酸化炭素が発生すれば炭酸より酢酸の方が強い酸であることがわかります。 教科書には,酸の強さの順として, 塩酸・硫酸>スルホン酸>カルボン酸>炭酸水>フェノール類 が紹介されています。 これはとても重要です。 酢酸はもちろんカルボン酸です。 他の有機酸は,今後勉強します。 <酢酸の性質> 1 乾いた試験管に酢酸CH 3COOHを1mLとり,においを調べる。 ガラス棒で酢酸を万能試験紙につけpHを調べる。 2 1の試験管に蒸留水を3mL加え,酢酸の水への溶解性を調べる。 また,万能試験紙でpHを調べる。 3 2の水溶液に炭酸水素ナトリウムを小さじ1杯加える。 実験結果を確認しましょう。 酢酸は,酸っぱい刺激的なにおいがします。 pHは約4です。 空気中にしばらくおくと,pHは小さくなります。 空気中の水分が酢酸に溶け,酢酸が電離しやすくなるからです。 酢酸は水によく溶けます。 pHは約3です。 水を加えると,酢酸の電離度が大きくなります。 酢酸に炭酸水素ナトリウムを加えると,二酸化炭素が発生します。 これにより,酢酸は,炭酸より強い酸であることがわかります。 この実験では,においを楽しむことができます。 <酢酸エチルの合成> 4 乾いた試験管に酢酸CH 3COOH2mLとエタノールC 2H 5OH2mLをとり,さらに濃硫酸H 2SO 4を0.5mL加えて2〜3分間よく振り混ぜる。 液のにおいが変わったら,蒸留水を5mL加え,生成した酢酸エチルを分離する。 実験結果を確認しましょう。 水より軽い液体が分離します。 この物質は,ボンドのにおいがしますね。 酢酸エチルです。 液のにおいが変わったら,蒸留水を5mL 加え,生成した酢酸イソアミルを分離する。 実験結果を確認しましょう。 水より軽い液体が分離します。 この物質は,バナナのにおいがしますね。 酢酸イソアミルです。 7 6で得られた溶液を別の試験管に0.5mLとり,ヨウ素ヨウ化カリウム水溶液を2mL加える。 溶液が再び褐色になれば水酸化ナトリウム水溶液を1滴加える。 溶液が濁るまでこの操作をくり返す。 実験結果を確認しましょう。 最初2層に分かれていたのが,1層になってしまいます。 また,エステルの芳香が消えてしまいます。 エステルが加水分解して,カルボン酸とアルコールに変わったのですね。 酢酸ナトリウムとエタノールは水に溶けます。 それでは,考察です。 操作1と操作2でpHに違いがあったのは, 水を加えることで,酢酸の電離度が少し大きくなったため,水を加えたときの方がpHは小さくなる。 分子量の小さいエステルの性質は, 無色,芳香,水に溶けにくい。 密度は水より小さいため水に浮く。 操作6で生成したものは, 酢酸エチルが加水分解され,酢酸ナトリウムとエタノールができる。 操作6の反応は, 強塩基を用いてエステルを加水分解することをけん化という。 操作7の反応は, ヨードホルム反応という。 この反応により,エタノールが生成したことが確認できる。 この章の実験のポイントは,次の通りです。 1.酢酸は炭酸より強い酸です。 したがって,炭酸塩に酢酸を加えると,炭酸が遊離して二酸化炭素を発生します。 2.酢酸とエタノールから酢酸エチルができます。 酢酸エチルは水に溶けにくく,水に浮きます。 3.酢酸とイソアミルアルコールから酢酸イソアミルができます。 酢酸イソアミルも水に溶けにくく,水に浮きます。 4.酢酸エチルに水酸化ナトリウム水溶液を加えて激しく降ると,エステルの芳香が消えます。 ヨードホルム反応を示すことより,エタノールが確認できます。

次の

エステルの合成・分解とヨードホルム反応

酢酸 エチル 加水 分解

質問一覧• メタノールがあった時、 CH3 3C-Cl が加溶媒分解により CH3 3C-OCH3になる とあります。 これ がよくわかりません。 いつもの加水分解と同様 CH3 3C-OH にならないのはどうしてですか?... 何段階かの合成を経てつくっている途中です。 今加水分解で苦戦しています。 メチルエステルをカルボン酸に変換する反応です。 溶媒はメタノールです。 フラスコに原料、メタノール、NaOHaqを入れ攪拌後、HClを入れ攪拌して... 酢酸とメタノールからエステルが得られる反応 b. 酢酸と炭酸水素ナトリウムの反応 c. 酢酸エチルの酸による加水分解 お手数ですがよろしくお願いします。... 物質に水をたしてカルボン酸とアルコールにわけることですか ゜゜?

次の