Transesterifikasyon - Transesterification

Olarak organik kimya , transesterifikasyon , bir organik grup R "değiştirme sürecidir ester , bir organik grubu R 'ile alkol . Bu reaksiyonlar genellikle bir asit veya baz katalizörünün eklenmesiyle katalize edilir . Reaksiyon, diğer enzimlerin, özellikle lipazların yardımıyla da gerçekleştirilebilir (bir örnek, lipaz EC3.1.1.3'tür).

Transesterifikasyon : alkol + ester → farklı alkol + farklı ester

Kuvvetli asitler , karbonil grubuna bir proton bağışlayarak reaksiyonu katalize eder , böylece onu daha güçlü bir elektrofil yapar , oysa bazlar alkolden bir proton çıkararak reaksiyonu katalize eder, böylece daha nükleofilik hale getirir . Daha büyük alkoksi gruplarına sahip esterler, ester, asit/baz ve büyük alkol karışımını ısıtarak ve dengeyi sağlamak için küçük alkolü buharlaştırarak yüksek saflıkta metil veya etil esterlerden yapılabilir.

mekanizma

Transesterifikasyon mekanizmasında, başlangıç karbonil karbon esteri reaksiyona girerek için vermek tetrahedral ara olan transesterifiye ürün (alkenil ve R için başlangıç malzemesi için geri döner ya da ilerler ya 2 ). Çeşitli türler dengede bulunur ve ürün dağılımı, reaktan ve ürünün nispi enerjilerine bağlıdır.

Genel transesterifikasyon mekanizması.png

Uygulamalar

Polyester üretimi

Transesterifikasyonun en büyük ölçekli uygulaması, polyesterlerin sentezindedir . Bu uygulamada diesterler, makromoleküller oluşturmak için diollerle transesterifikasyona tabi tutulur. Örneğin, dimetil tereftalat ve etilen glikol , reaksiyonu ilerletmek için buharlaştırılan polietilen tereftalat ve metanol oluşturmak üzere reaksiyona girer .

Metanoliz ve biyodizel üretimi

Ters reaksiyon, metanoliz de transesterifikasyonun bir örneğidir. Bu işlem, polyesterleri tek tek monomerlere dönüştürmek için kullanılmıştır (bkz. plastik geri dönüşüm ). Ayrıca yağları ( trigliseritleri ) biyodizel'e dönüştürmek için kullanılır . Bu dönüşüm ilk kullanımlardan biriydi. Transesterifiye bitkisel yağ ( biyodizel ), İkinci Dünya Savaşı'ndan önce Güney Afrika'da ağır hizmet araçlarına güç sağlamak için kullanıldı .

Bu edilmiş patentli tarafından 1950'li yıllarda ABD'de Colgate olsa biolipid transesterifikasyon çok daha erken keşfedilmiş olabilir. 1940'larda araştırmacılar, II. Dünya Savaşı için patlayıcı üretmek için kullanılan gliserolü daha kolay üretmek için bir yöntem arıyorlardı . Bugün üreticiler tarafından kullanılan yöntemlerin çoğu, 1940'ların orijinal araştırmalarına dayanmaktadır.

Biyolipid transesterifikasyonunun, yakın zamanda Japon araştırmacılar tarafından, biyolipid/metanol reaksiyonunu yağ asidi metil esterlerine fiziksel olarak katalize etmek için yüksek sıcaklık, yüksek basınçlı kapların kullanıldığı bir süper kritik metanol metodolojisi kullanılarak mümkün olduğu gösterilmiştir.

yağ işleme

Yağ interesterifikasyon kullanılan gıda endüstrisinde yeniden düzenlemek için yağlı asitler arasında trigliseridler yenilebilir yağlar ve bitkisel yağlar . Örneğin, çoğunlukla doymuş yağ asitlerine sahip bir katı yağ, molekülleri her iki tür asidin bir karışımına sahip olan sürülebilir bir yarı katı yağ üretmek için yüksek doymamış asit içeriğine sahip bir bitkisel yağ ile transesterifiye edilebilir.

sentez

Transesterifikasyon, başka yollarla hazırlanması zor olan enol türevlerini sentezlemek için kullanılır . Ucuza temin edilebilen vinil asetat, transesterifikasyona uğrayarak vinil eterlere erişim sağlar :

ROH + AcOCH=CH
2⟶ ROCH=CH
2+ AcOH

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Otera, Junzo. (Haziran 1993). "Transesterifikasyon". Kimyasal İncelemeler . 93 (4): 1449–1470. doi : 10.1021/cr00020a004 .
  2. ^ "ENZİM - 3.1.1.3 Triasilgliserol lipaz" . enzim.expasy.org . SIB İsviçre Biyoinformatik Enstitüsü . 17 Şubat 2021'de alındı .
  3. ^ Wilhelm Riemenschneider1 ve Hermann M. Bolt "Esterler, Organik" Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002/14356007.a09_565.pub2
  4. ^ Tomotaka Hirabayashi, Satoshi Sakaguchi, Yasutaka Ishii (2005). "Alkoller ve Vinil Asetattan Vinil Eterlerin İridyum Katalizli Sentezi" . Org. sentez . 82 : 55. doi : 10.15227/orgsyn.082.0055 .CS1 bakımı: yazarlar parametresini kullanır ( link )
  5. ^ Yasushi Obora, Yasutaka Ishii (2012). "Tartışma Eki: Alkollerden ve Vinil Asetattan Vinil Eterlerin İridyum Katalizli Sentezi". Org. sentez . 89 : 307. doi : 10.15227/orgsyn.089.0307 .CS1 bakımı: yazarlar parametresini kullanır ( link )