ESTERIFICAZIONE

ESTERIFICAZIONE

. Le reazioni di preparazione degli esteri (XIV, p. 400) hanno assunto particolare interesse industriale per l'importanza che alcuni di essi hanno acquistato nel campo, soprattutto, delle materie plastiche, dei plasticizzanti, dei solventi, dei detersivi sintetici, ecc.

Il metodo più comune di preparazione degli esteri è la reazione di un acido e di un alcool con eliminazione di acqua:

nella quale l'ossidrile del carbossile è quello che va a costituire la molecola di acqua, come è stato dimostrato dallo studio dell'e. dell'alcool metilico contenente ossigeno pesante, il quale ultimo entra tutto nell'estere.

Il processo di e. può essere enormemente accelerato per aggiunta di un acido forte, come il solforico e il cloridrico (industrialmente si preferisce il primo per il minor costo). Gli acidi fortissimi hanno presso a poco la stessa efficacia, mentre gli acidi organici, ad eccezione dell'ossalico, sono catalizzatori poco efficienti. Gli acidi solfonici, specialmente quelli che contengono un numero elevato di atomi di carbonio, sono pure buoni catalizzatori per via della loro alta efficienza e della solubilità negli alcooli e negli acidi superiori: il più comunemente usato è il p-toluensolfonico. Buoni catalizzatori sono pure i fluoruri di boro e di silicio; efficiente è l'acido diossifluoborico. L'e. è pure favorita dalla luce ultravioletta, da onde sonore ed elettriche. Anche un solvente indifferente può avere effetto sulla esterificazione: una traccia di piridina, per es., è ritardante, mentre forti quantità di essa catalizzano meglio dell'acido solforico. I catalizzatori più interessanti, ma anche i meno conosciuti, sono gli enzimi che vengono pure usati industrialmente; essi sono probabilmente i responsabili della sintesi e della idrolisi degli esteri negli organismi viventi.

La reazione di e. è reversibile, cioè essa si arresta quando si è formata una certa quantità di estere, quantità dipendente dal tipo dei reagenti e dalle condizioni nelle quali la reazione stessa è fatta avvenire. Per completare un'e. è necessario eliminare l'acqua che si forma nella reazione e ciò si ottiene in diversi modi. Quando l'alcool, l'acido e l'estere non sono volatili, si riscalda la loro miscela a temperatura sufficiente a far procedere la reazione senza catalisi e a scacciare l'acqua (di solito a circa 200 °C e più). L'eliminazione dell'acqua si può anche accelerare facendo gorgogliare del gas inerte nel miscuglio o applicando il vuoto: così si preparano i gliceridi degli acidi non volatili operando anche con un eccesso di acido che poi si elimina con un lavaggio alcalino. Per esterificare un acido relativamente poco volatile con un alcool inferiore (per es. per produrre il succinato di metile) si adopera un forte eccesso di alcool che si distilla durante il processo trascinando via l'acqua man mano che si forma. Gli alcooli superiori al metilico formano con l'acqua azeotropi binarî talché la preparazione degli esteri, ad es. n-butilici, si completa facilmente per distillazione dell'azeotropo, che bolle a 92,5 °C. Talvolta, sempre per favorire l'eliminazione dell'acqua, si aggiungono alla miscela di e. liquidi insolubili in acqua (benzene, toluene ecc.), ma capaci di asportarla distillando insieme ad essa a temperatura inferiore al suo normale punto di ebollizione. Quando tanto l'alcool quanto l'estere sono volatili, come nel caso acido acetico-alcool, si può sfruttare la formazione di azeotropi ternarî acqua-estere-alcool e binarî acqua-estere ed estere-alcool riducendo l'e. ad un problema di distillazione; regolando opportunamente la velocità di e. e di distillazione queste possono decorrere simultaneamente, con un processo continuo.

Oltre che con la reazione sopra scritta, gli esteri si possono pure formare con altri metodi anch'essi di impiego industriale usando anidridi.

Interessante è anche la produzione d'esteri a mezzo del chetene, che si unisce direttamente con gli alcooli,

quella per deidrogenazione degli alcooli, impiegata sopratutto nella preparazione dell'acetato di etile e del butirrato di butile.

La reazione di scambio tra alcooli ed esteri (alcoolisi)

eseguita in presenza di un catalizzatore alcalino (ad es. alcoolato di sodio), ha trovato pratica applicazione, tra l'altro, nella sintesi di alcuni esteri degli zuccheri e nella preparazione di alcune materie plastiche.