Transesterificación

En química orgànica, la transesterificación és el procés d'intercanvi del grup orgànic $\mathrm{R}{\phantom{A}}^{\prime \prime }$ d'un éster en el grup orgànic $\mathrm{R}{\phantom{A}}^{\prime }$ d'un alcohol. Estes reaccions a sovint es catalizan per mig de l'adició d'un catalisador àcit o bàsic. La reacció també es pot conseguir en l'ajuda d'enzimes (biocatalizadores), particularment lipasa.

Transesterificación: alcohol + éster → alcohol diferent + éster diferent

Els àcit forts catalizan la reacció donando un protón al grup carbonilo, lo que ho convertix en un electrófilo més potent, mentres que les bases catalizan la reacció en eliminar un protó de l'alcohol, lo que ho fa més nucleófilo. Els éster en grups alcoxi més grans es poden fer a partir de éster metílicos o etílicos d'alta purea calfant la mescla d'éster, àcit/base i alcohol gran i evaporant l'alcohol chicotet per a impulsar l'equilibri.

Mecanisme

En el mecanisme de transesterificación, el carbono carbonilo de l'éster de partida reacciona per a donar un intermig tetraèdric, que torna al material de partida o procedix al producte transesterificado ($\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{R}{\phantom{A}}^2$). Les diverses espècies existixen en equilibri, i la distribució del producte depén de les energies relatives del reactiu i del producte.

Mecanisme de la transesterificación

Aplicacions

Producció de Polièster

Producció de polièster

L'aplicació a gran escala de la transesterificación es troba en la síntesis de polièsters. En esta aplicació, els diésteres se someten a transesterificación en dioles per a formar macromolécula. Per eixemple, el tereftalato de dimetilo i l'etilenglicol reaccionen per a formar tereftalato de polietileno i metanol, que s'evapora per a impulsar la reacció.

Metanólisis i producció de biodiésel

La reacció inversa, la metanólisis, també és un eixemple de transesterificación. Este procés s'ha utilisat per a reciclar polièsters en monòmers individuals (vore reciclage de plàstics). També s'utilisa per a convertir els greixos (triglicèrits) en biodiésel. Esta conversió va ser un dels primers usos. l'oli vegetal transesterificado (biodiésel) es va utilisar per a impulsar vehículs pesats en Suràfrica abans de la Segona Guerra Mundial.

Va ser patentat en els EE. UU. en la década de 1950 per Colgate, encara que la transesterificación en biolípidos pugues haver-se descobert molt abans. En la década de 1940, els investigadors buscaven un método per a produir més fàcilment glicerol, que s'usava per a produir explosius per a la Segona Guerra Mundial. Molts dels métodos utilisats actualment pels productors tenen el seu orige en l'investigació original dels anys quaranta.

Els investigadors japonesos també han demostrat recentment que la transesterificación en biolípidos és possible per mig de l'us d'una metodologia de metanol supercrítico, per lo que s'utilisen recipients d'alta pressió i alta temperatura per a catalizar físicament la reacció de biolípido/metanol en éster metílicos de àcit grassos.

Síntesis

La transesterificación s'utilisa per a sintetisar derivats d'enol, que són difícils de preparar per atres mijos. L'acetat de vinil, que està disponible a baix cost, se somet a transesterificación, lo que dona accés als éter de vinil:

$\mathrm{R}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{H}2=\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{A}\mathrm{c}⟶\mathrm{R}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}\mathrm{H}2+\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{A}\mathrm{c}$