ესტერიფიკაციასა და საპონიფიკაციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ესტერიფიკაცია აყალიბებს ეთერს, ხოლო საპონიფიკაცია არღვევს ეთერებს მის საწყის მასალად.
ესტერი წარმოიქმნება კარბოქსილის მჟავისა და ალკოჰოლისგან. ამიტომ ესტერიფიკაცია არის ესტერის წარმოქმნა კარბოქსილის მჟავისა და ალკოჰოლისგან. ხოლო საპონიფიკაცია წარმოქმნის კარბოქსილის მჟავას და ალკოჰოლს, რომლებიც გამოიყენება ეთერის წარმოებისთვის.
რა არის ესტერიფიკაცია?
ესტერიფიკაცია არის ესტერის წარმოქმნა კარბოქსილის მჟავასა და ალკოჰოლს შორის რეაქციის შედეგად. ამ პროცესს სჭირდება კატალიზატორი რეაქციის აქტივაციის ენერგიის ბარიერის შესამცირებლად. ეს კატალიზატორი, როგორც წესი, მჟავა კატალიზატორია. გარდა ამისა, სარეაქციო ნარევი უნდა გაცხელდეს, რადგან ესტერიფიკაციის პროცესი მოითხოვს ენერგიას (კარბოქსილის მჟავას C-OH ბმის გაწყვეტა –OH ჯგუფის მოსაშორებლად).
სურათი 1: ესტერის წარმოქმნა ესტერიფიკაციის გზით
ესტერიფიკაციის პროცესი გულისხმობს კარბოქსილის მჟავას ჰიდროქსილის ჯგუფის (-OH) და ალკოჰოლის ჰიდროქსილის ჯგუფის წყალბადის ატომის მოცილებას. ამ პროცესის დროს, როდესაც –OH ჯგუფი ამოღებულია კარბოქსილის მჟავიდან, ის მოქმედებს როგორც ელექტროფილი.და როდესაც ალკოჰოლის პროტონი ამოღებულია, ის მოქმედებს როგორც ნუკლეოფილი. მაშასადამე, ეს ნუკლეოფილი უტევს კარბოქსილის მჟავისგან წარმოქმნილ ელექტროფილს და აყალიბებს ეთერს. ეს იძლევა წყლის მოლეკულას, როგორც ქვეპროდუქტს. ამრიგად, წყლის მოლეკულა წარმოიქმნება კარბოქსილის მჟავას –OH ჯგუფისა და ალკოჰოლის პროტონის კომბინაციიდან. მაშასადამე, შესაძლებელია სუფთა ესტერის მიღება დეჰიდრატაციული აგენტის გამოყენებით (რათა სარეაქციო ნარევიდან წყალი ამოიღონ).
რა არის საპონიფიკაცია?
საპონიფიკაცია არის ესტერის დაშლა კარბოქსილის მჟავად და ალკოჰოლად. ეს არის ესტერიფიკაციის საპირისპირო. საპონიფიკაცია ხდება წყლიან გარემოში ფუძის თანდასწრებით. გარემოს ძირითადი პირობები კარბოქსილატის ანიონს უფრო სტაბილურს ხდის, ვიდრე კარბოქსილის მჟავას ფორმა. აქედან გამომდინარე, კარბოქსილატის იონი გამოყოფილია ეთერისგან. საპონიფიკაცია შეიძლება მოხდეს სითბოს ენერგიის არარსებობის შემთხვევაში, რადგან მას არ აქვს ენერგეტიკული ბარიერი. აქ წყლის მოლეკულები უზრუნველყოფენ H+ იონებს, ხოლო ფუძე უზრუნველყოფს OH– იონებს, რომლებიც საჭიროა ალკოჰოლისა და კარბოქსილის მჟავის ფორმირებისთვის. შესაბამისად.
სურათი 2: საპონიფიკაციის ზოგადი პროცესი
საპონიფიკაციის რეაქციის მექანიზმი:
- ნუკლეოფილური შეტევა
- გადაწყობა
- გასული ჯგუფის ამოღება
- დეპროტონაცია
ჰიდროქსილის იონები (OH–) მოქმედებენ როგორც ნუკლეოფილები, რადგან ისინი მდიდარია ელექტრონებით. ამ იონებს შეუძლიათ შეუტიონ ესტერის ეთერულ კავშირს (-C-O-O-). ისინი თავს ესხმიან ამ ბმის ნახშირბადის ატომს, რადგან ნახშირბადის ატომს აქვს ნაწილობრივი დადებითი მუხტი ნახშირბადის ატომზე მიმაგრებული ჟანგბადის ატომების არსებობის გამო. შემდეგ OH იონი აყალიბებს კოვალენტურ კავშირს ნახშირბადის ატომთან. მაგრამ ნახშირბადის ატომს არ შეიძლება ჰქონდეს ხუთი კოვალენტური ბმა, რადგან ის ნახშირბადის არასტაბილური მდგომარეობაა.მაშასადამე, ამ ბმის ფორმირების შემდეგ ხდება გადაწყობის ნაბიჯი. გადაწყობის საფეხურზე მოლეკულები სტაბილური ხდებიან –OR ჯგუფის მოცილებით (რომელიც მოვიდა ალკოჰოლიდან, რომელიც გამოიყენებოდა ესტერის დასამზადებლად). ეს არის საპონიფიკაციო რეაქციის დატოვებული ჯგუფი. კარბოქსილის მჟავას დეპროტონაცია ხდება, რადგან კარბოქსილატის იონი არის სტაბილური ფორმა ძირითად გარემოში.
რა განსხვავებაა ესტერიფიკაციასა და საპონიფიკაციას შორის?
ესტერიფიკაცია vs საპონიფიკაცია |
|
| ესტერიფიკაცია არის ესტერის წარმოქმნა კარბოქსილის მჟავასა და ალკოჰოლს შორის რეაქციის შედეგად. | საპონიფიკაცია არის ესტერის დაშლა კარბოქსილის მჟავად და ალკოჰოლად. |
| ენერგიის მოთხოვნა | |
| ესტერიფიკაცია მოითხოვს ენერგიას სითბოს სახით. | საპონიფიკაცია არ საჭიროებს გარე ენერგიას. |
| რეაქტანტები | |
| ესტერიფიკაციის რეაგენტებია ალკოჰოლი და კარბოქსილის მჟავა. | საპონიფიკაციის რეაგენტები არის ესტერი და ფუძე წყალთან ერთად. |
| კატალიზატორი | |
| ესტერიფიკაცია საჭიროებს მჟავას კატალიზატორს. | საპონიფიკაცია მოითხოვს საბაზისო კატალიზატორს. |
რეზიუმე – ესტერიფიკაცია vs საპონიფიკაცია
ესტერიფიკაცია და საპონიფიკაცია მნიშვნელოვანი ქიმიური რეაქციებია ქიმიაში. ესტერიფიკაცია არის ესტერების სინთეზი, ხოლო საპონიფიკაცია არის ესტერული ბმის გაწყვეტა. ესტერიფიკაციასა და საპონიფიკაციას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ ესტერიფიკაციის პროცესი მოიცავს ესტერის წარმოქმნას, ხოლო საპონიფიკაციის პროცესი მოიცავს ესტერის დაშლას მის საწყის მასალებში.
