Механизм реакции этерефикации

Полиэфиры получают чаще всего методом равновесной поликонденсации дикарбоновых кислот с гликолями. Характерным для равновесной поликонденсации является взаимодействие низкомолекулярного вещества и полимеров, образующихся в результате реакций, что приводит к разрушению образовавшихся связей макромолекулярных цепей и образованию функциональных групп исходных веществ. Чтобы превращение было максимальным равновесие сдвигают в сторону образования полимера, путём удаления из реакционной системы низкомолекулярного продукта реакции.

Реакция этерефикации катализируется протонами, источником которых является или исходная дикарбоновая кислота или кислота, специально введённая в качестве катализатора. Механизм можно изобразить следующей схемой:

1. Карбоксильная группа реагирует с протоном, образуя ион карбония.

:ӦH

˗ R – C Oᵟ⁺ + H⁺ ˗ R – C ⁺

:O̤H:O̤H

2. Ион карбония реагирует с оксигруппой гликоля с образованием нового катиона.

:ӦH:ӦH

˗ R – C ⁺ +:Ӧ – R₁ ˗ R – C - Ӧ ⁺ – R₁ -

:O̤H H:O̤H H

3. Катион стабилизируется, элиминируя протон.

:ӦH:ӦH

˗ R – C - Ӧ ⁺ – R₁ - ˗ R – C – – R₁

:O̤H H:O̤H + H⁺

4. Протон реагирует с одной из оксигрупп с образованием иона оксония.

:ӦH :ӦH

˗ R – C – – R₁ ˗ R – C – – R₁

:O̤H + H⁺ :O ⁺ H

H

5. Ион оксония переходит в ион карбония, элиминируя воду.

:ӦH:ӦH

˗ R – C – – R₁ ˗ R – C ᵟ⁺ – – R₁ + H₂O

:O ⁺ H

H

Положительно заряженный атом углерода «оттягивает» электронную пару, образующую связь ОН, что приводит к образованию сложноэфирной связи и протона, способного вновь катализировать реакцию этерефикации:

:ӦH O

˗ R – C ᵟ⁺ – – R₁ ˗ R – C – – R₁ + H⁺

Механизм реакции был доказан применением спирта или кислоты, содержащих изотоп О¹⁸ в группе ОН.

Поиск по сайту: