酯化反应基本知识

“酯化反应”与高考

甘肃省静宁县第一中学（743400）雷升

“酯化反应”是中学有机化学反应重要类型之一，是中学有机化学重要的知识点，也是高考的热点，学生的弱点。纵观近六年高考化学试题，让我们奇迹般地发现“酯化反应”几乎年年出现。为此结合近六年全国高考化学试题，谈谈有关“酯化反应”的复习。

1、酯化反应的几种基本类型

1.1 生成链状酯

1.1.1 一元羧酸与一元醇的反应

CH3CO OCH3

CH3COOCH3+H2O

1.1.2 一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的反应：

COOH COOCH2CH3

+2CH3CH2OH +2H2O

COOH COOCH2CH3

CH2OH CH2OOCCH3

+2CH3COOH +2H2O

CH2OH CH2OOCCH3

1.1.3 二元羧酸与二元醇的反应

COOH HOCH2 O O

+ 2 HOCH2CH2—O—C—C—OCH2CH2OH+2H2O

COOH HOCH2

COOH HOCH2 O O

+ HOOC—C—C—OCH2CH2OH+H2O

COOH HOCH2

1.1.4 无机含氧酸与醇形成无机酸酯的反应

CH2-OH CH2ONO2

CH2-OH +3H-O-NO2CHONO2 +3H2O

CH2-OH CH2ONO2

CH2OH C17H35COOCH2

3C17H35COOH + CHOH C17H35COOCH +3H2O

CH2OH C17H35COOCH2

1.1.6 葡萄糖与有机酸的反应

CH2-(CH)4-CHO

CH2-(CHOH)4-CHO + 5CH3COOH +5H2O

3OOCCH3

1.1.7 酰氯与醇的反应

O O

CH3C—Cl +CH3CH2OH3-C—OCH2CH3+HCl

1.1.8 酯与醇的反应

O O

CH3C—OCH3+CH3CH2OH CH32CH3+CH3OH

1.1.9 酸酐与醇的反应

O O O

CH3C—O—C—CH3+CH3CH2CH3–OCH2CH3+CH3COOH

1.2生成环酯

O

CH2 C

HOOC—COOH + HO-CH2CH2-OH +2H2O

CH2 C

O

1.2.2

CH22—C

浓H2SO4

△

浓H2SO4

△

浓H2SO4

△

浓H2SO4

△

浓H2SO4

△

浓H2SO4

△

浓H2SO4

△

浓H2SO4

△

浓H2SO4

△

浓H2SO4

浓H2SO4

△

O + H 2O CH 2-CH 2-O-H CH 2—CH 2 1.2.3 羟基酸分子间脱水成环脂

C

COOH HO CH 3—CH O CH 3—CH CH —CH 3 +2H 2O OH HOOC O CH —CH 3

C

1.3 聚酯

如：n HOOC-COOH+nHO-CH 2CH 2-OH -C-C-OCH 2CH 2O-n+2nH 2O

1.3.2 羟基酸缩聚生成聚酯

如：n HO-(CH 2)3-COOH -O-(CH 2)3-C-n-+nH 2O

1.3.3 烯酸酯发生加聚生成聚酯

CH 3 CH 3

n CH 2= C-COOCH 3 -CH 2-C-n

COOCH 3

1.3.4 纤维素与无机酸的酯化反应.

OH ONO 2

(C 6H 7O 2) OH +3nHO-NO 2 (C 6H 7O 2) ONO 2 +3nH 2O

OH n ONO 2 n

1.4酚酯

-OH —C Cl -OOC-

+ +HCl 2、试题分析

例1、（2000.全国理综.27）

(1)试写出纤维素与硝酸反应制取纤维素硝酸酯的化学方程式： 。

(2)磷酸三丁醇酯是一种常用萃取剂，试写出制备它的化学方程式 。

解析：回答第(1)小问比较顺利，学生只需写出纤维素的结构简式和硝酸的结构式，利用酯化反应实质不难得正确答案。

(2)小问，学生要在这些知识的基础进行知识的迁移和重组首先必须理解磷酸的分子组成应为HO —P —OH ，然后依据理论，三个羧基可以跟三分子丁醇酯化，便迎刃而解。正确答案：

(1) OH ONO 2

(C 6H 7O 2) OH +3nHO-NO 2 (C 6H 7O 2) ONO 2 +3nH 2O

OH n ONO 2 n

（2）HO-P-OH+3CH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2CH 2O — P —OCH 2CH 2CH 2CH 3+3H 2O

OH OCH 2CH 2CH 2CH 3

例2、(2003·全国理综·29)：

(1)lmol 丙酮酸(CH 3CCOOH)在镍催化剂作用下加lmol 氢气转变为乳酸，乳酸结构简式是 。

(2)与乳酸具有相同官能团的乳酸的同分异构体A 在酸性条件下，加热失水生成B ，由A 生成B 的化学反应方程式是 。

(3)B 的甲酯可以聚合，聚合物的结构简式是 。

解析：这道题第(1)小问考查—C —加成反应比较简单。但第(2)、(3)小问稍有难度，多数学生能写出A 的结构简式，即使写出了，可认为A 在酸性条件加热失水生成的B 是环酯，从而对写出第（3）小题的聚酯束手无策，造成较简单的题不能得满分的原因是审题不细，推理不严密，若B 是环酯还能与甲醇酯化吗？因此正确答案是：

OH

(1)CH 3CHCOOH (2)HOCH 2CH 2COOH CH 2=CH-COOH+H 2O

(3)-CH 2-CH-

COOCH 3

对于羟基酸分子内失水形成环酯在（2002·理综，2003·理综）都进行了考查，可想酯化反应在高考的地位了。下面以2002·理综·23为例谈谈。

浓H 2SO 4 △