Mürəkkəb efirlər

Vikipediya, açıq ensiklopediya
Jump to navigation Jump to search

Mürəkkəb efirlər (və ya esterlər) — ümumi formulu RkE(=O)l(OH)m, haradakı l ≠ 0, olan oksiturşuların törəmələri (istər karbon və istərsə də qeyri üzvi turşuların törəmələri) formal olaraq turşu funksiyasını daşıyan karbohidrogen qalığının(alifatik, alkenil, aromatik və heterotsiklik) –OH qrupunda olan hidrogen atomunun əvəz olunması ilə yaranan maddələrdir, onlara həmçinin asiləvəzli spirtlərin törəməsi kimi də baxılır. IUPAC təsnifatında mürəkkəb efirlərə həmçinin spirtlərin (tiolların, selenolların və tellurolların)1 halkoqenid analoqlarının asiltörəmələri də aid edilir. Mürəkkəb efirlər, oksigen atomuna iki karbohidrogen radikalının (R1—O—R2) birləşməsi ilə alınan sadə efirlərdən fərqlənir.

Ümumi formulu

Karbon turşularının mürəkkəb efirləri[redaktə | əsas redaktə]

Karbon turşularının mürəkkəb efirlərini iki sinfə bölürlər: ümumi formulu R1—COO—R2,— karbon turşularının mürəkkəb efirləri, R1 və R2 karbohidrogen radikallarıdır. ümumi formulu R1—C(OR2)3, olan karbon turşularının orto efirləri, haradakı R1 və R2 karbohidrogen radikallarıdır. Karbon turşularının orto efirləri ümumi formulu R—C(OR′)2—R″ olub, spirtlərin keton və aldehidlərin karbonil qruplarına birləşməsindən alınan məhsulların - ketal və asetalların funksional analoqlarıdır. Oksiturşuların tsiklik mürəkkəb efirləri laktonlar adlanır və ayrı-ayrı maddələr qrupuna daxil edilir.

Sintez[redaktə | əsas redaktə]

Mürəkkəb efirlərin əsas alınma metodları:

  • Efirləşmə - turşuların katalitik iştirakı ilə karbonturşuların spirtlərlə qarşılıqlı təsirindən, məsələn sirkə turşusuetil spirtindən etilasetatın alınması:
  • СН3COOH + C2H5OH = СН3COOC2H5 + H2O

Bəzi hallarda efirləşmə reaksiyaları mürəkkəb efirlərə spirtlərin, karbon turşularının və ya mürəkkəb efirlərin təsiri ilə yenidən efirləşməsinə əsaslanır:

  • R'COOR + ROH = R'COOR + ROH
  • R'COOR + RCOOH = RCOOR + R'COOH
  • R'COOR + RCOOR' = R'COOR' + RCOOR

Efirləşmə və ya yenidənefirləşmə reaksiyaları dönəndir. Efirləşmə və ya yenidən efirləşmə reaksiyaları zamanı tarazlığı nəzərdə tutulan maddənin alınması istiqamətinə yönəltmək məqsədilə, reaksiya nəticəsində alınan məhsullardan biri qarışıqdan çıxarılmalıdır (əksər hallarda asan uçucu spirt, efirləri, turşu və ya su reaksiya qarışığından çıxarılır; ilkin maddələr nisbətən aşağı qaynama temperaturuna malik olduğu halda isə azeotrop qarışıqdan suyu qovurlar).

•Karbon turşularının anhidridlərinin və hallogenhidridlərinin spirtlərlə qaşılıqlı təsiri, məsələn etilasetatın sirkə anhidridi və etil spirtindən alınması:

  • (CH3CO)2O + 2 C2H5OH = 2 СН3COOC2H5 + H2O

•Turşuların duzlarının alkilhallogenlərlə reaksiyasından:

  • RCOOMe + R'Hal = RCOOR' + MeHal

•Turşuların (o cümlədən Lüis turşularının) iştirakı ilə karbon turşularının alkenlərə birləşməsi:

  • RCOOH + R'CH=CHR = RCOOCHR'CH2R

•Turşu iştirakı ilə nitrillərin alkoqollaşdırılması:

  • RCN + H+ → RC+=NH
  • RC+=NH + R’OH → RC(OR')=N+H2
  • RC(OR')=N+H2 + H2O → RCOOR' + +NH4

•Arilalkiltriazenlərlə karbon turşularının alkilləşməsilə

  • ArN=NNHR + R1COOH → R1COOR+ ArNH2 + N2

Xassələri və reaksiya qabiliyyəti[redaktə | əsas redaktə]

Aşağı molekullu karbon turşularının sadə bir atomlu spirtlərdən alınan mürəkkəb efirlər rəngsiz, uçucu, əksər hallarda meyvə iyinə malik mayelərdir. Yuxarı molekulalı karbon turşularının mürəkkəb efirləri rəngsiz bərk maddələrdir. Onların ərimə temperaturu asil və spirt olan karbohidrogen zəncirinin uzunluğundan, habelə quruluşundan asılı olur. Mürəkkəb efirlərin İK-spektrində karboksil qrupunda C=O rabitəsinin valent tezliyi 1750—1700 sm−1 və С—О rabitəsinin valent tezliyi isə 1275—1050 sm−1 –də müşahidə edilir. Mürəkkəb efirin karbonil qrupundakı karbon atomu elektrofildir, bu səbəbdən də onların xarakterik reaksiyalarından biri asil-oksigen rabitəsinin qırılması və spirtin qalığı ilə əvəzolunma reaksiyasına daxil olmasıdır:

  • RCOOR1 + Nu− → RCONu + R1O−

Nu = OH, R2O, NH2, R2NH, R2CH və s.

Oksigenin nukleofilliyi ilə (su və ya spirtlə) reallaşan bu cür reaksiyalar zamanı adətən turşu katalizatorunun təsiri ilə karbonil qrupundakı oksigen atomu protonlaşaraq yüksəkelektrofil karbokationa çevirir:

  • RCOOR1 + H+ → RC+OHOR1

Sonradan su ilə (hidroliz) və ya spirtlə (yenidən efirləşmə) reaksiyalarına daxil olur.Turşu katalizatorunun iştirakı ilə hidroliz reaksiyaları dönəndir, qələvi iştirakı ilə gedən hidroliz reaksiyaları zamanı mühitdə yaranan RCOO− karboksilat-ion elektrofil xassəyə malik olmadığı üçün reaksiyası dönməyəndir. Otaq temperaturunda aşağı molekullu mürəkkəb efirlər ammonyakla qarşılıqlı təsirdə olaraq müvafiq aminlər əmələ gətirir: məsələn, etilxlorasetat 0 ° temperturda ammonyakın sulu məhlulu ilə qarşılıqlı təsirdə olaraq xlorasetamid əmələ gətirir, yüksək molekullu mürəkkəb efirlərin aminolizi isə daha yuxarı temperaturda gedir.

Tətbiqi[redaktə | əsas redaktə]

Mürəkkəb efirlər həlledici, plastifikator, aromatlaşdırıcı kimi geniş istifadə olunur.

Qarışqa turşusunun efirləri:

  • HCOOCH3 — Metilformiat, tqay = 32 °C; piylərin, mineral və bitki mənşəli yağların, sellülozanın, yağ turşularının həlledicisi kimi; asilləşdirici agent kimi; bir sıra uretan və formamidlərin istehsalı zamanı istifadə olunur.
  • HCOOC2H5 — Etilformiat, tqay = 53 °C; nitrat və asetilsellilozanın həlledicisi kimi; asilləşdirici agent kimi; romun bəzi sortlarına aromatlaşdırıcı komponent kimi; B1, A, E vitaminlərinin istehsalı prosesində istifadə olunur.
  • HCOOCH2CH(CH3)2 — İzobutilformiat, qarağat iyinə bənzər iyə malikdir.
  • HCOOCH2CH2CH(CH3)2 — İzoamilformiat, (izopentilformiat) qatranların və nitrosellülozanın həlledicisi kimi istifadə olunur.
  • HCOOCH2C6H5 — Benzilformiat, tqay = 202 °C; yasəmən iyinə malikdir; lak və boyaların həlledicisi kimi istifadə olunur.
  • HCOOCH2CH2C6H5 — 2-feniletilformiat, xrizantem iylidir.

Sirkə turşusunun efirləri:[redaktə | əsas redaktə]

  • CH3COOCH3 —Metilasetat, tqay = 58 °C; həllolma qabiliyyətinə görə asetona bərabər tutulur və bir sıra hallarda onun əvəzləyicisi kimi istifadə olunur, lakin o, asetondan daha zəhərlidir.
  • CH3COOC2H5 — Etilasetat, tqay = 78 °C; Aseton kimi bir sıra polimerlərin həlledicisi kimi istifadə olunur. Onun asetondan üstün cəhəti yüksək qaynama temperaturuna ( az uçucu xüsusiyyətinə) malik olmasıdır.
  • CH3COOC3H7 — n-Propilasetat, tqay = 102 °C; həlledici kimi etilasetata bənzəyir.
  • CH3COOCH(CH3)2 — İzopropilasetat, tqay = 88 °C; həlletmə qabiliyyətinə görə etil- və propilasetatın arasında yerləşir.
  • CH3COOC5H11 — n-Amilasetat (n-pentilasetat), tqay = 148 °C; armud iyini xatırladır, laklar üçün həlledici kimi istifadə olunur, o etilasetata nisbətən daha zəif buxarlanır.
  • CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 — İzoamilasetat (izopentilasetat), Armud və banan esensləri kimi istifadə olunur.
  • CH3COOC8H17 — n-Oktilasetat apelsin iyinə malikdir.

Yağ turşularının efirləri:[redaktə | əsas redaktə]

  • C3H7COOCH3 — Metilbutirat, tqay = 102,5 °C; ranet armud növünün iyini xatırladır.
  • C3H7COOC2H5 — Etilbutirat, tqay = 121,5 °C; ananaslara məxsus xarakterik iyə malikdir.
  • C3H7COOC4H9 — Butilbutirat, tqay = 166,4 °C;
  • C3H7COOC5H11 — n-Amilbutirat (n-pentilbutirat) və
  • C3H7COOCH2CH2CH(CH3)2 —izoamilbutirat (izopentilbutirat) armud iyini xatırladır, dırnaq laklarının həlledicisi kimi istifadə olunur.

İzovalerian turşusunun efirləri:[redaktə | əsas redaktə]

  • (CH3)2CHCH2COOCH2CH2CH(CH3)2 — İzoamilvaleriat (izopentilizovaleriat )alma iyini xatırladır.

Tibbdə tətbiqi[redaktə | əsas redaktə]

XIX-cu əsrin axırları və XX-ci əsrin əvvələrində, üzvi sintezin inkişafının ilk dövrlərində çoxlu sayda mürəkkəb efirlər sintez olunaraq farmakoloqlar tərəfindən sınaqdan keçirilmişdir. Həmin birləşmələr salol, validol və digər preparatların alınmasının əsasını təşkil edirdilər. Metilsalisilat xaricdən yerli qıcıqlara və ağrılara qarşı preparat kimi geniş istifadə olunurdu. Hal hazırda onu daha effektli vasitələr əvəz edir.

Qeyri-üzvi turşuların mürəkkəb efirləri[redaktə | əsas redaktə]

Qeyri-üzvi (mineral) turşuların mürəkkəb efirlərində karbohidrogen radikalı (məsələn,alkil radikalı) qeyri-üzvi turşunun bir və ya bir neçə hidrogen atomunu əvəz edir. Belə ki, alınan qeyri-üzvi turşuların efirləri orta və turş olurlar. Efirlər quruluş baxımından duzları xatırladır. Məsələn fosfor, azot, sulfat və digər turşuların efirləri müvafiq olaraq fosfat, nitrat, sulfat və digər turşuların üzvi efirlərindən ibarət olur. Aşağıda nümunə kimi qeyri-üzvi turşuların efirləri verilmişdir:

  • (CH3O)P(O)(OH)2 — metilfosfat
  • (CH3O)2P(O)OH — dimetilfosfat
  • (CH3O)3PO — trimetilfosfat

Nitrat turşusu HNO3 nitrat efirləri (nitratlar) (RО)N(=O)O

  • C2H5ONO2 — etinitrat
  • CHONO2(CH2ONO2)2 —nitroqliserin

Nitrit turşusu HNO2 nitrit efirləri (nitritlər) (RO)N(=O)

  • C2H5ONO — etilnitrit
  • C3H7ONO — propilnitrit

Sulfat turşusu H2SO4 sulfat efirləri (sulfatlar)[en] (R1O)S(=O)2(OR2)

  • C2H5OSO2OH — etilsulfat

Sulfit turşusu H2SO3 sulfit efirləri (sulfitlər) (R1O)S(=O)(OR2) Karbon turşusu H2CO3 karbon efirləri (karbonatlar)[en] (R1O)C(=O)(OR2)

  • (CH3O)2CO — dimetilkarbonat
  • (C6H5O)2CO — difenilkarbonat

Borat turşusu H3BO3 borat efirləri (бораты) (RO)3B

  • (CH3O)3B — trimetilborat
  • (C6H5O)3B — trifenilborat

Cədvəldəki ümumi molekula formulunda göstərilən =О simvolu oksoqrupu ifadə edir.

Ədəbiyyat[redaktə | əsas redaktə]

  • Менделеев Д. И., Монастырский Д. Н.,. Эфиры сложные // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Mənbə[redaktə | əsas redaktə]

  1. esters // IUPAG GoldBook
  2. W. A. Jacobs and M. Heidelberger. Chloroacetamide. OrganicSyntheses, Coll. Vol. 1, p. 153 (1941); Vol. 7, p. 16 (1927).