Sự khác biệt cơ bản giữa quá trình este hóa và quá trình xà phòng hóa là quá trình este hóa tạo thành một este trong khi quá trình xà phòng hóa chia nhỏ các este thành nguyên liệu ban đầu của nó.
Một este được tạo thành từ một axit cacboxylic và một rượu. Do đó, quá trình este hóa là sự tạo thành một este từ một axit cacboxylic và một rượu. Trong khi, quá trình xà phòng hóa tạo thành axit cacboxylic và rượu được sử dụng để sản xuất este.
Esterification là gì?
Este hóa là sự tạo thành este từ phản ứng giữa axit cacboxylic và một rượu. Quá trình này cần một chất xúc tác để giảm hàng rào năng lượng hoạt hóa của phản ứng. Chất xúc tác này thường là chất xúc tác axit. Ngoài ra, nên đun nóng hỗn hợp phản ứng vì quá trình este hóa cần năng lượng (để phân cắt liên kết C-OH của axit cacboxylic để loại bỏ nhóm –OH).
Hình 1: Sự hình thành Ester thông qua Esterification
Quá trình este hóa bao gồm việc loại bỏ nhóm hydroxyl (-OH) của axit cacboxylic và nguyên tử hydro của nhóm hydroxyl của rượu. Trong quá trình này, khi nhóm –OH bị loại bỏ khỏi axit cacboxylic, nó hoạt động như một chất điện li. Và khi proton của rượu bị loại bỏ, nó hoạt động như một nucleophile. Do đó, nucleophile này tấn công electrophin được hình thành từ axit cacboxylic và tạo thành một este. Điều này tạo ra một phân tử nước như một sản phẩm phụ. Do đó, phân tử nước hình thành từ sự kết hợp của nhóm –OH từ axit cacboxylic và proton từ rượu. Do đó, người ta có thể thu được este tinh khiết bằng cách sử dụng chất khử nước (để loại bỏ nước khỏi hỗn hợp phản ứng).
Xà phòng hóa là gì?
Xà phòng hóa là sự phân hủy một este thành một axit cacboxylic và một rượu. Nó ngược lại với quá trình este hóa. Xà phòng hóa xảy ra trong môi trường nước với sự có mặt của bazơ. Điều kiện cơ bản của môi trường làm cho anion cacboxylat bền hơn dạng axit cacboxylic. Do đó, ion cacboxylat tách khỏi este. Quá trình xà phòng hóa có thể xảy ra trong điều kiện không có nhiệt năng vì nó không có rào cản năng lượng. Tại đây, các phân tử nước trong môi trường nước cung cấp các ion H+, và bazơ cung cấp các ion OH-cần thiết cho sự hình thành rượu và axit cacboxylic tương ứng.
Hình 2: Quy trình xà phòng hóa chung
Cơ chế phản ứng xà phòng hóa:
- Tấn công hạt nhân
- Sắp xếp lại
- Xóa nhóm rời khỏi
- Deprotonation
Các ion hydroxyl (OH-) hoạt động như nucleophile vì chúng giàu electron. Các ion này có thể tấn công liên kết este (-C-O-O-) của este. Chúng tấn công nguyên tử cacbon của liên kết này vì nguyên tử cacbon mang điện tích dương một phần do sự hiện diện của nguyên tử oxy gắn với nguyên tử cacbon. Khi đó ion OH tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên tử cacbon. Nhưng nguyên tử cacbon không thể có năm liên kết cộng hóa trị vì nó là một trạng thái không ổn định của cacbon. Do đó, một bước sắp xếp lại diễn ra sau khi hình thành liên kết này. Trong bước sắp xếp lại, các phân tử trở nên ổn định bằng cách loại bỏ nhóm –OR (đến từ rượu được sử dụng để tạo ra este). Nó là nhóm rời của phản ứng xà phòng hóa. Quá trình khử carboxylic diễn ra bởi vì ion cacboxylat là dạng bền trong môi trường cơ bản.
Sự khác biệt giữa Este hóa và Xà phòng hóa là gì?
Esterification vs Saponification |
|
| Este hóa là sự tạo thành este từ phản ứng giữa axit cacboxylic và rượu. | Xà phòng hóa là sự phân hủy một este thành một axit cacboxylic và một rượu. |
| Yêu cầu năng lượng | |
| Este hóa cần năng lượng dưới dạng nhiệt. | Xà phòng hoá không cần năng lượng bên ngoài. |
| Chất phản ứng | |
| Các chất phản ứng của quá trình este hóa là rượu và axit cacboxylic. | Các chất phản ứng xà phòng hóa là este và bazơ cùng với nước. |
| Chất xúc tác | |
| Quá trình este hóa cần có chất xúc tác axit. | Xà phòng hóa cần có chất xúc tác bazơ. |
Tóm tắt - Esterification vs Saponification
Este hóa và xà phòng hóa là những phản ứng hóa học quan trọng trong hóa học. Este hóa là tổng hợp este, và xà phòng hóa là phá vỡ liên kết este. Sự khác biệt cơ bản giữa quá trình este hóa và xà phòng hóa là quá trình este hóa liên quan đến việc hình thành một este trong khi quá trình xà phòng hóa liên quan đến việc phá vỡ một este thành nguyên liệu ban đầu của nó.
