Ester – Hợp chất hữu cơ tạo mùi trong công nghiệp

Ester là gì?

Một ester là một hợp chất hữu cơ kết quả từ phản ứng giữa oxoacid và hợp chất hydroxyl (như rượu và phenol). Nó tương tự như một axit cacboxylic có nguyên tử hydro thuộc nhóm -COOH được thay thế bằng nhóm alkyl hoặc aryl.

Ester là các phân tử phân cực, so với các axit cacboxylic có trọng lượng tương tự thì điểm sôi của ester thấp hơn vì giữa chúng không thể hình thành liên kết hydro. Thay vào đó, chúng có thể hình thành liên kết hydro giữa các nguyên tử oxy và nguyên tử hydro của các phân tử nước. Do đó, ester ít tan trong nước.

Khác với axit cacboxylic tương ứng thường có mùi khó chịu, ester có mùi trái cây. Những ester này là lý do cho mùi của nhiều loại trái cây (chẳng hạn dứa có mùi từ ethyl ethanoate) nên ngành công nghiệp thực phẩm từ lâu đã sử dụng ester để tạo mùi.

Cần biết là, ester chúng ta sử dụng trong một sản phẩm cụ thể để có mùi trái cây mong muốn không phải là hợp chất có trong nguồn tự nhiên. Tuy nhiên, ester có thể tạo ra hương vị và mùi tương tự. Hơn nữa, mặc dù hợp chất không giống như trong trái cây tự nhiên, nhưng không nguy hiểm khi ăn các sản phẩm thực phẩm này vì cấu trúc của ester gần giống với hợp chất tự nhiên.

Có trọng lượng phân tử thấp và có mùi thơm, este thường được sử dụng làm nước hoa, các loại tinh dầu và pheromone. Este còn là dung môi tốt cho các chất dẻo, chất hóa dẻo, nhựa cây và sơn mài. Đây cũng đồng thời là một trong chất bôi trơn tổng hợp lớn nhất trên thị trường.

Điều chế sản xuất Ester

Este được điều chế theo nhiều phương pháp phân theo từng loại este: Este của ancol, este của phenol, este không no.

Este của ancol

Phương pháp thường dùng để điều chế este của ancol là tiến hành phản ứng este hóa, đun hồi lưu ancol và axit hữu cơ, có H2SO4 đặc làm xúc tác.

Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch. Để tăng hiệu suất phản ứng thuận:

• Tăng nồng độ chất tham gia;

• Giảm nồng độ sản phẩm bằng cách: Đun nóng để este bay hơi hoặc dùng H2SO4 đặc để hút nước. H2SO4 đặc vừa là xúc tác, vừa làm tăng hiệu suất phản ứng.

Este của phenol

Các este chứa gốc phenyl không điều chế được bằng phản ứng của axit cacboxylic với phenol mà phải dùng anhidrit axit hoặc clorua axit tác dụng với phenol.

Điều chế một số este không no

RCOOH + HC=CH → RCOOCH=CH2

Cơ chế hoạt động của Ester

Este có trọng lượng phân tử thấp, cấu tạo không phức tạp lắm và rất dễ chế tạo bằng phương pháp tổng hợp. Hợp chất này dễ bay hơi, chúng liên tục phát tán vào không khí làm cho mũi của chúng ta nhận biết được mùi thơm của hoa quả.