LỜI MỞ ĐẦU. PHẦN TỔNG QUAN. PHƯƠNG PHAP TONG HỢP.1, PHƯƠNG PHÁP ALCOL PHAN. TONG HGP ESTE TU HALOGENUA ALKYL VA MUOI CUA ACID CARBOCYLIC.3 ACYL HOA ALCOL VA PHENOL, II.4 ESTE HOA TRUC TIẾP, HI.
TRONG HƯƠNG LIEU. TRONG CAC LĨNH VUC KHÁC. CHAT BAO QUAN. ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT BAO QUAN.1 NGUON GỐC CUA SỰ Ô NHIEM.2 SỰ PHÁT TRIEN CUA VI KHUAN TRONG SAN PHẨM.3 CAC YÊU CAU CUA CHẤT BAO QUAN.
L4 CAC YẾU TỐ ANH HUGNG ĐẾN HIỆU QUA CHẤT BAO QUAN.5 CHAT HOAT DONG BE MAT.6 CHON CHAT BAO QUAN.7 SU AN TOÀN KHI SU DUNG CHAT BAO QUAN. UNG DUNG CUA CHẤT BAO QUAN.1 TRONG MỸ PHẨM.2 TRONG DUGC PHẨM. Luận văn tốt nghiệp Ả 1. PHAN UNG CHUYEN VỊ.
PHAN UNG KOLBE. PHAN UNG CHUYỂN VỊ. PHAN THUC NGHIÊM : A. PHAN UNG CHUYEN VỊ.
CƠ CHẾ PHAN UNG. THỰC HIỆN PHAN UNG. TONG HỢP ESTE. CÁC YEU TÔ ANH.
TONG HỢP ESTE METYL P-OH BENZOAT. TONG HOP ESTE n-PROPYL P-OH BENZOAT. TONG HOP ESTE ETYL P-OH BENZOAT. Luận văn tốt nghiệp —=—=—=——————~——=—=——=—=—=—=—=~———=—=——~—=——~—~T—=—=ễ—~T—=—=———~~—T——=——mama~m~ em er ee vn se se BANG KÝ HIỆU VA CHU VIET TAT DĐHT : Đao động hoá trị DBBD : Dao động biến dạng v : Tần số CTCT : Công thức cấu tạo.
ba : Nhiệt độ Tnc : Nhiệt độ nóng chảy T's : Nhiệt độ sôi HĐBM : Hoạt động bể mặt VSV : Vị sinh vật % : Phần trăm Este là một hợp chất hữu cơ có chứa nhóm chức “¢ -OR 18) (R : gốc hydrocarbon). Con người ngày càng quan tim đến hợp chất này vì khả năng ứng dụng rất đa dang của chúng trong đời sống. Este được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là làm hương liệu trong thực phẩm, mỹ phẩm và các sản phẩm công nghiệp thường dùng khác. Hương liệu đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công nghiệp sản xuất thực phẩm : Các loại kẹo bánh có các mùi trái cây : Cam, chanh, nho, táo, chuối.
Các loại nước giải khát : nước cam, xá xi, các loại rượu cô nhắc, rượu vang. Hương thơm trong thức din nước uống làm cho nó cuốn hút hơn, Các mùi thơm trong các loại kem , nước hoa làm cho con người trở nên quyến rũ quí phái hơn. Ngoài ra hương liệu còn sử dụng trong các lĩnh vực khác : Gây mùi thơm cho các đổ dùng : Nệm mút, giấy thơm, mực thơm. Este là một trong các hợp chất quan trọng trong ngành công nghiệp hương liệu.
Este dùng để sản xuất trực tiếp một số thuốc như : DEP (dietylphtalat) benzyl benzoat, thuốc chữa ghẻ, aspirin, một số loại thuốc giảm dau. Este con dùng làm nguyên liệu trong các lĩnh vực khác : Công nghiệp cao phân tử như polieste, chất dẻo, hạt nhựa , thuốc trừ sầu trong nông nghiệp. Ngoài những ứng dụng ở trên este còn có một công dụng | khác rất quan trọng : Làm chất bảo quản trong thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Luân văn tOtnghigp ˆˆ- + 2F €1/1966053/2 8c _®oige : Ni .11/109i:40-/44di-sveea, sco.
¿ere Nước ta nằm ở vùng nhiệt đới nóng ấm, mưa nhiều nhiệt độ thường lên đến trên 30°C — tạo diéu kiện thuận lợi cho sự phát triển của nấm mốc, vi khuẩn gây biến chất trong sản phẩm do các phan ứng oxy hóa, thủy phân, Vì vậy việc bảo quản sản phẩm lại càng khó khăn hơn ở các nước khác. Ngoài việc bảo quản đơn giản như để sản phẩm nơi khô ráo, thoáng mát. khi sản xuất người ta còn cho vào sản phẩm một lượng nhỏ chất bảo quản, Lượng chất này tuy ft nhưng đóng vai trò rất quan trọng, chúng kìm him sự phát triển của mốc men, kháng khuẩn và các phản ứng phụ khác, 'Trước đây, người ta sử dung các chất bảo quản như | borat natri, benzoat natri, oxit benzoic, axit salicytic. Các chất này tuy rẻ nhưng hiệu quả không cao lắm lại phải dùng lượng nhiều.
Một số gây hiệu ứng phụ như borat natri là loại có tính độc, sử dụng lâu dài có nguy cơ gây bệnh. Hiện nay trên thị trường người ta đã cấm sử dụng chất này, Các axit dùng bảo quan thì có pH thấp, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Các sản phẩm đắt tiền, đặc biệt thuốc tiêm, thuốc nhỏ mắt cần hạn chế tối đa sự ảnh hưởng này. Các axit p- OH benzoic có tính kháng khuẩn cao nhưng có tính axit mạnh hơn dẫn xuất của nó, Do đó nếu chuyển sang dẫn xuất este , chúng được sử dụng rộng rãi làm chất bảo quan rong rầi trong 3 ngành : dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm.
Để đi tống hợp các este này cần có acid p- OH benzoic nhưng acid này lại đất và hiếm, không được bán rộng rãi trên thị trường, Do đó chúng tôi tìm hiểu phan ứng Kolbe -Smith phân chuyển vi để chuyển từ acid salicylic —> acid p- OH benzoic. 'Từ các vấn để trên đã đưa chúng tôi tìm hiểu : - Các hợp chất este. - Ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực đặc biệt là làm chất bảo quản. - Tống hợp ra các este của axit p-OH benzoic Do kha năng còn nhiều hạn chế, thời gian có hạn nên trong luận văn còn nhiều sai sót, Rất mong Thầy Cô và các bạn đóng góp ý kiến, Luận vấn tốt nghiệp Luận van tốt nghiệp — A.
HỢP CHẤT ESTE I. KHÁI NIỆM ;: Hợp chất este có thể coi là dẩn xuất của acid trong đó nguyên tử H của nhóm hydroxyl được thay thế bằng các gốc hydrocarbon R-C-OH _———D R~C-OR/ O O Acid Cacboxylic Este Một trong những phương pháp điều chế este là kết hợp acid với alco! và loại đi phân tử nước nên este có thể coi là một anhydrit của acid và alcol, -HDỦO R-C-O-H + HOR’ —~>—¬ R- ẹ -OrR’ O \O/ Acid Cacboxylic Alcol Este Chức este của acid cacboxylic có cấu tao of -O- Oo Đây là loại este hữu cơ Ngoài ra còn có các este vô cơ (este của các acid vô cơ) + Acid có oxy như : H2SO,, HNOI:. VD; C)» Hs OSO,OH (monoctylsulfaU) C› Hs ONO, (ctyl nitrat) + Acid không có oxy như: HCl, HBr. Dẫn xuất halogen RCI, RBr.
chính là este của alcol với các acid halogenhidric, Ở đây chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu các este hữu cơ. Luận vấn tốt nghiệp * Trang thái tự nhiên của các hợp chất este : Trong tự nhiên, một số este tổn tại ở trạng thái tự do, chúng tao mùi đặc trưng cho hoa quả và nhựa thơm. Ví dụ : Etyl axetat và butyl axetal có trong quả đứa, cetyl butyrat có trong quả mơ, quả đào. metyl COOCH antranilas F *có trong nước nho ép và một số trái cây và hoa ~NH khác, Benzyl henzoat có trong nhựa thom Peru, nhựa thơm Telu , tinh dau ngọc lan tay.
Este của glycerin à acid héo cao no, không no là thành phần chính trong dầu mỡ thực vật và động vật. Este giữa các alcol và acid cao là sáp (sáp ong, sáp bảo vệ trái cây). Ngoài ra ở động vật như con cà cuống và cấy hương trong tuyến xạ của nó cũng chứa một số Este nội dạng vòng lacton có mùi thơm như _ CH,(CH,),€ =O pentaudecanolit O Để điều chế Este người ta có thể trích ly từ hợp chất thiên nhiên hay bằng phương pháp tổng hợp. Phương pháp trích ly este từ hoa, qủa, nhựa, dầu, mỡ, sáp, tuyến xa.,của thực và đông vật gặp nhiều hạn chế nên chủ yếu este-thu được bằng phương pháp tổng hợp.
PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP: Để tổng hợp este người ta dựa vào tính chất của hợp chất cacbonyl -È- ỗ của halogenua acid, acid cacboxylic este, anhidric. Do nguyên tử O trong “o> rút điện tử làm cho cacbon này mang một phần điện O lich dương nên các tác nhân bazơ như alcol có thé tấn công vào. PHƯƠNG PHÁP ALCOL PHAN : Luân văn tốt nghiệp Alcol phân là phan ứng trao đổi gốc alkyl trong phân tử este nên phản ứng này còn gọi là phan ứng trao đổi của este. Phương pháp này dựa trên sự phân hủy este cũ dưới tác dụng của alcol hình thành nên este mới.
Phương trình phản ứng : RCOOR' + ROH = RCOOR” + ROH Phan ứng được thúc đẩy đáng kể khi có mat ion OH, H*. Bằng cách aleol phân có thể điểu chế este mà các este này khi điểu chế bằng các phương pháp khác sẽ bị khó khăn vi tính kém bén của acid. Phương pháp này ít được sử dung để điều chế este duy nhất có mùi thơm. Ví dụ : Với một số este của glycerin với acid thấp có thể dùng alcol elylic để trao đổi, ta sẽ được | hỗn hợp các este etyl của acid thấp có mùi thơm.
RCOOMc + R’ X —> RCOOR’ + MeX Với Mẹ : Ag, K, Na. X:halogen Nhận thấy rằng : -Diing muối bạc va alkyl lodua phản ứng xảy ra dé hơn cả nhưng đất. Tuy nhiên có thế dùng muối Natri và Kali rẻ tiền hơn, tác đụng với vác dẫn xuất Clo cũng cho kết quả tốt. Trong phòng thí nghiệm thay Rl = RBe.
- Có thể thay tác nhân alkyl hóa (alkyl halogenua) bằng dialkylsufat, RCOONa + SO, (R’)> > RCOOR’ + NuOSO-,OR’ Thường dùng nhiều nhất là dimetylsulfat và dietylsulfat vì dé kiếm. Luận vấn tốt nghiệp ee ee ee ee ee ee ee ee ee ee ee ee me Phương pháp này được dùng dé este hoá acid có nhóm cacboxyl ở nguyên tử cacbon bậc 3. Dù cho hiệu suất cao nhưng phương pháp này ít dùng trong công nghiệp. Nguyên liệu dau (RX, (RO)›, R°COOMe) rất đất, Chúng được chuyển hóa qua một loạt phan ứng.
ACY ‘oO ENOL: Để điều chế este ta thường acyl hóa alcol va phenol bằng anhidric va clorur acid. + r‘OH + RCOC/ —H— ›RCOOR/ + HC/ ; + R‘OH + (RCO,)O —4—, RCOORf + RCOOH Phản ứng giữa Clorua acid với alcol, đặc biệt là phenol xảy ra tưởng đối dễ dàng, với phenol dùng xúc tác Pindin. Phương pháp này rất thuận lợi dé acyl hóa triệt để các hợp chất chứa vài nhóm hydroxyl, Vận tốc phan ứng giữa anhidrit acid với alcol và phenol chậm hơn nhiều so với dẫn xuất Clo của anhidrit Cơ chế chung : “ 43 CN HOR `. ý R“ÖH _ 0 OH OH On R=G~ OR! qa Re C -OR' —»R-C ~oR! _ | -HX O OH on Este được tao thành khi acid tác dụng với alcol với sử hiện diện của proton H* như acit HạSO; dd, HCl khan, acid photphoric hoặc nhựa cationic, Thường dùng H;SO, làm xúc tác cho phan ứng este hóa, Nó cung cấp H*, hút nước nhưng với hợp chất, dé bị oxy hóa, không dùng, Luận văn tốt nghiệp "ĐT ee ee ee ee a a a a a a ee ew ewe ee RCOOH + R‘OH =—=* RCOORÍ + H,0 Phản ứng xảy ra rất chậm nếu như không có acid vô cơ mạnh, Các acid mạnh này làm xúc tác cho phan ứng có nồng 46 tương đối nhỏ.