Ester - Lipid là gì? Đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí, hóa học của Ester Lipid, điều chế và ứng dụng? Hóa 12 bài 1 CTST

Vậy Ester là gì? Lipid là gì? Đặc điểm, cấu tạo, tính chất vật lí và hóa học của của Ester, Lipid là gì? Cách điều chế và ứng dụng của Ester Lipid ra sao? được hayhochoi trình bày ngắn gọn, dễ hiểu trong bài viết này.

A. ESTER

1. Ester là gì?

• Khái niệm ester: Khi thay nhóm OH trong nhóm carboxyl của carboxylic acid bằng nhóm OR' thì được ester. Trong đó, R' là gốc hydrocarbon.

* Ví dụ:

2. Đặc điểm cấu tạo và cách gọi tên ester

- Ester đơn chức có công thức chung là R-COO-R’, trong đó R là gốc hydrocarbon hoặc nguyên tử H, R’ là gốc hydrocarbon.

- Quy tắc gọi tên ester đơn chức:

* Ví dụ:

HCOOCH₃: methyl formate hay methyl methanoate

CH₃COOC₂H₅: ethyl acetate hay ethyl ethanoate

CH₃COOCH₂CH₂CH₃: propyl acetate hay propyl ethanoate

CH₂=CHCOOCH₃: methyl acrylate hay methyl propenoate

3. Tính chất vật lí của ester

- Do không có liên kết hydrogen giữa các phân tử, ester có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiệt độ sôi của carboxylic acid và alcohol có cùng số nguyên tử carbon hoặc có khối lượng phân tử tương đương.

- Ester là những chất lỏng hoặc rắn ở điều kiện thường, hầu hết nhẹ hơn nước, thường ít tan trong nước. Một số ester có mùi thơm của hoa, quả chín như: ethyl butyrate có mùi dứa chín, isoamyl acetate có mùi chuốichín,...

4. Tính chất hoá học của ester

- Phản ứng hoá học đặc trưng của ester là phản ứng thủy phân. Phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid như HCl, H₂SO₄,... thường là phản ứng thuận nghịch.

* Ví dụ:

CH₃COOC₂H₅ + HOH  CH₃COOH + C₂H₅OH

- Ester cũng bị thủy phân khi đun nóng với dung dịch kiềm như NaOH, KOH,... Phản ứng này được gọi là phản ứng xà phòng hoá và xảy ra một chiều.

* Ví dụ:

C₂H₅COOCH₃ + KOH  C₂H₅COOK + CH₃OH

5. Điều chế và ứng dụng của ester

- Ester thường được điều chế bằng cách đun hỗn hợp carboxylic acid, alcohol và dung dịch sulfuric acid đặc. Khi đó xảy ra phản ứng ester hoá.

* Ví dụ:

CH₃COOH + HOC₂H₅  CH₃COOC₂H₅ + HOH

- Nhiều ester được dùng làm dung môi. Ví dụ: ethyl acetate được sử dụng để tách caffeine khỏi cà phê, butyl acetate hoà tan cellulose nitrate tạo sơn mài,...

- Methyl methacrylate được dùng để điều chế poly(methyl methacrylate) dùng trong sản xuất răng giả, kính áp tròng, xi măng sinh học trong chấn thương chỉnh hình, ...

- Do có mùi thơm, một số ester được dùng làm hương liệu trong công nghiệp thực phẩm, mĩ phẩm, ...

B. CHẤT BÉO

1. Khái niệm về lipid, chất béo, acid béo

- Lipid là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi không phân cực như ether, chloroform, carbon tetrachloride,...

- Lipid bao gồm chất béo, sáp, steroid, phospholipid,...

- Chất béo (triglyceride) là thành phần chính của mỡ động vật và dầu thực vật.

- Chất béo là triester của glycerol với các acid béo.

- Công thức cấu tạo tổng quát của chất béo:

(R, R', R" là gốc hydrocarbon của các acid béo, có thể giống hoặc khác nhau)

- Acid béo là các carboxylic acid đơn chức, thường có mạch hở, không phân nhánh và có số nguyên tử carbon chẵn (khoảng 12-24 nguyên tử carbon).

- Một số acid béo thường gặp được thể hiện trong bảng:

- Với acid béo không no, số thứ tự chỉ vị trí liên kết đôi đầu tiên tính từ đuôi CH₃ là n thì acid béo thuộc nhóm omega-n.

2. Tính chất vật lí của chất béo

- Chất béo đều nhẹ hơn nước, không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi không phân cực như benzene, ether,... Do có khối lượng phân tử lớn nên chất béo thường có nhiệt độ sôi cao.

- Ở nhiệt độ thường, chất béo chứa nhiều gốc acid béo không no thường ở thể lỏng (có nhiều trong dầu thực vật), chất béo chứa nhiều gốc acid béo no thường ở thể rắn (có nhiều trong mỡ động vật).

3. Tính chất hoá học của chất béo

- Chất béo cũng có phản ứng đặc trưng của ester là phản ứng thủy phân. Thủy phân chất béo trong môi trường kiềm, thu được sản phẩm gồm glycerol và các muối tương ứng của acid béo (thành phần chính của xà phòng).

* Ví dụ:

- Trong chế biến thực phẩm, người ta hydrogen hoá chất béo lỏng để được chất béo rắn.

* Ví dụ:

- Do có chứa các liên kết đôi >C=C< trong phân tử nên chất béo không no bị oxi hoá chậmbởi oxygen trong không khí tạo ra các chất có mùi khó chịu, làm cho dầu mỡ bị ôi.

4. Ứng dụng của chất béo và acid béo (omega-3 và omega-6)

- Chất béo là thức ăn quan trọng của con người. Trong cơ thể, chất béo bị oxi hoá thành CO₂ và H₂O, giải phóng năng lượng cho cơ thể. Chất béo dư thừa được tích luỹ vào các mô mỡ. Do đó, trong cơ thể chất béo là nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng.

- Acid béo omega-3 và omega-6 đều có lợi cho sức khoẻ tim mạch, ngăn ngừa các bệnh về tim, động mạch vành, trong đó a-linolenic acid và linoleic acid là hai acid béo thiết yếu vì cơ thể không thể tự tổng hợp được mà phải lấy từ nguồn thực phẩm bên ngoài.