ความแตกต่างที่สำคัญ – เอสเทอริฟิเคชัน vs ทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น
เอสเทอริฟิเคชั่นและทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นเป็นสองกระบวนการที่สำคัญเกี่ยวกับเอสเทอร์ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเอสเทอริฟิเคชันและทรานส์เอสเทอริฟิเคชันคือเอสเทอร์ถูกสร้างขึ้นจากเอสเทอริฟิเคชันในขณะที่เอสเทอร์เป็นสารตั้งต้นในการทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน
เอสเทอร์เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบด้วยอะตอม C, H และ O เอสเทอร์เกิดขึ้นจากการแทนที่หมู่ –Oh ของกรดคาร์บอกซิลิกด้วยหมู่อัลคอกซี เอสเทอร์เป็นโมเลกุลที่มีขั้ว พวกมันสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้ นั่นเป็นเพราะการมีอะตอมของออกซิเจนกระบวนการเอสเทอริฟิเคชันทำให้เกิดเอสเทอร์ในขณะที่ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันปรับเปลี่ยนเอสเทอร์
เอสเทอริฟิเคชั่นคืออะไร
เอสเทอริฟิเคชันเป็นกระบวนการผลิตเอสเทอร์จากกรดคาร์บอกซิลิกและแอลกอฮอล์ เอสเทอร์จะเกิดขึ้นเมื่อหมู่ –OH ของกรดคาร์บอกซิลิกถูกแทนที่ด้วยหมู่อัลคอกซีของแอลกอฮอล์ กระบวนการเอสเทอริฟิเคชันต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับความก้าวหน้า ตัวเร่งปฏิกิริยาใช้เพื่อลดอุปสรรคพลังงานกระตุ้นของกระบวนการเอสเทอริฟิเคชัน ตัวเร่งปฏิกิริยามักเป็นกรด และควรให้ความร้อนเป็นแหล่งพลังงานด้วย มิฉะนั้น กรดคาร์บอกซิลิกกับแอลกอฮอล์จะไม่เกิดปฏิกิริยาใดๆ
น้ำถูกผลิตเป็นผลพลอยได้ในระหว่างกระบวนการเอสเทอริฟิเคชัน หมู่ –OH ถูกกำจัดออกจากกรดคาร์บอกซิลิกและหมู่ –H ที่ถูกกำจัดออกจากแอลกอฮอล์ รวมกันเป็นโมเลกุลของน้ำ (H-OH) โดยการเปลี่ยนแอลกอฮอล์หรือกรดคาร์บอกซิลิก สามารถรับเอสเทอร์ด้วยจำนวนอะตอมของคาร์บอนที่ต้องการได้
ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันเป็นปฏิกิริยาสมดุลระหว่างสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ ดังนั้นการใช้สารตั้งต้นในปริมาณมากจึงให้ผลผลิตเอสเทอร์สูงควบคู่ไปกับน้ำ สามารถใช้สารขจัดน้ำออกเพื่อขจัดน้ำที่เกิดขึ้น และยังใช้วิธีการขั้นสูง เช่น การกลั่นเพื่อเอาน้ำออกได้ด้วย
รูปที่ 01: การก่อตัวของเอสเทอร์
กลไกการเอสเทอริฟิเคชัน
ในกลไกเอสเทอริฟิเคชัน ขั้นแรก การกำจัด –OH จากกรดคาร์บอกซิลิกและการกำจัด –H (โปรตอน) ออกจากแอลกอฮอล์จะเกิดขึ้น สิ่งนี้ก่อให้เกิดคาร์บอกซิลิกไอออนบวกและนิวคลีโอไฟล์ที่มีแอลกอฮอล์ ส่วนประกอบทั้งสองนี้สามารถทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันเพื่อสร้างเอสเทอร์ กลุ่มที่ถูกกำจัดทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันเพื่อสร้างน้ำ
ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันคืออะไร
Transesterification เป็นกระบวนการที่ใช้ในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของเอสเทอร์ ประกอบด้วยเอสเทอร์และแอลกอฮอล์เป็นสารตั้งต้น ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเกิดขึ้นเมื่อหมู่อัลคิลของเอสเทอร์ถูกแลกเปลี่ยนกับหมู่อัลคิลของแอลกอฮอล์ ที่นั่นแอลกอฮอล์ทำหน้าที่เป็นนิวคลีโอไฟล์ กระบวนการนี้ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดหรือตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐาน ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถลดอุปสรรคพลังงานกระตุ้นของกระบวนการ
รูปที่ 02: กระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน
กลไกการทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน
อย่างแรก แอลกอฮอล์จะถูกแปลงเป็นนิวคลีโอไฟล์โดยเอาอะตอมไฮโดรเจนปลายเป็นโปรตอน ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเริ่มต้นด้วยการโจมตีแบบนิวคลีโอฟิลิก แอลกอฮอล์โจมตีอะตอมคาร์บอนของเอสเทอร์ที่ผูกมัดกับอะตอมออกซิเจนสองอะตอมนั่นเป็นเพราะอะตอมของคาร์บอนนี้มีประจุบวกบางส่วนเนื่องจากอะตอมของออกซิเจนทั้งสองดึงดูดอิเล็กตรอนพันธะเข้าหาพวกมัน (อะตอมของออกซิเจนมีอิเล็กโตรเนกาทีฟมากกว่าอะตอมของคาร์บอน)
การจู่โจมโดยนิวคลีโอไฟล์ที่มีส่วนผสมของแอลกอฮอล์ส่งผลให้เกิดสารประกอบขั้นกลางซึ่งมีทั้งเอสเทอร์และแอลกอฮอล์เกาะติดกันผ่านอะตอมของคาร์บอนที่ถูกโจมตีโดยนิวคลีโอไฟล์ สารประกอบขั้นกลางนี้ไม่เสถียรมาก มีการจัดเรียงใหม่เพื่อให้ได้รูปแบบที่มั่นคง สิ่งนี้ให้รูปแบบเอสเทอร์ใหม่ ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันให้นิวคลีโอไฟล์เป็นผลพลอยได้
เอสเทอริฟิเคชั่นกับทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นต่างกันอย่างไร
เอสเทอริฟิเคชั่น vs ทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น |
|
| เอสเทอริฟิเคชันเป็นกระบวนการผลิตเอสเทอร์จากกรดคาร์บอกซิลิกและแอลกอฮอล์ | Transesterification เป็นกระบวนการที่ใช้ในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของเอสเทอร์ |
| การใช้เอสเตอร์ | |
| ในการเอสเทอริฟิเคชัน เอสเทอร์เป็นผลิตภัณฑ์หลัก | ในการทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน เอสเทอร์ถูกใช้เป็นสารตั้งต้น.. |
| ผลพลอยได้ | |
| เอสเทอริฟิเคชันให้น้ำเป็นผลพลอยได้ | Transesterification ให้นิวคลีโอไฟล์เป็นผลพลอยได้ |
| ตัวเร่งปฏิกิริยา | |
| เอสเทอริฟิเคชั่นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด | Transesterification ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดหรือตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐาน |
| แหล่งพลังงาน | |
| การทำให้เป็นเอสเทอร์ต้องใช้ความร้อนเป็นแหล่งพลังงาน | การแปลงสภาพไม่ต้องการพลังงาน |
สรุป – เอสเทอริฟิเคชัน vs ทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น
เอสเทอริฟิเคชันคือการสร้างเอสเทอร์ของกรดคาร์บอกซิลิกและแอลกอฮอล์ Transesterification เป็นกระบวนการดัดแปลงของเอสเทอร์ที่ผลิตเหล่านี้ ความแตกต่างระหว่างเอสเทอริฟิเคชันและทรานส์เอสเทอริฟิเคชันคือเอสเทอร์ถูกสร้างขึ้นจากเอสเทอริฟิเคชันในขณะที่เอสเทอร์เป็นสารตั้งต้นในการทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน