Αιθανικός αιθυλεστέρας

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας ή οξικός αιθυλεστέρας, είναι ο εστέρας που παράγεται από την εστεροποίηση αιθανικού οξέος και αιθανόλης. Έχει σύντομο συντακτικό τύπο CH3COOCH2CH3, που γράφεται συντομογραφικά AcOEt. Είναι ένα άχρωμο υγρό με χαρακτηριστική γλυκιά οσμή (παρόμοια με το χυμό αχλαδιού. Χρησιμοποιείται σε διαλυτικά κόλλας και αφαίρεσης βαφής από νύχια (αρωματίζοντας την προπανόνη). Παράγεται σε μεγάλη κλίμαακα για να χρησιμοποιηθεί ως ένας διαλύτης. Το 1985 παράγονταν περί τους 400.000 τόννους το χρόνο στην Ιαπωνία, στη Βόρεια Αμερική και στην Ευρώπη μαζί. Το 2004, η παγκόσμια ετήσια παραγωγή του εκτιμάται ότι ήταν 1.300.000 τόννοι.

Δομή

Παραγωγή

Εστεροποίηση 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας μπορεί να παραχθεί με αντίδραση εστεροποίησης αιθανόλης (CH3CH2OH) και αιθανικού οξέος (CH3COOH) σε όξινο περιβάλλον:

Αλκυλίωση 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας μπορεί να παραχθεί με αντίδραση αλκυλίωσης αιθανικού νατρίου (CH3COONa) με αιθυλαλογονίδιο (CH3CH2X):

Ακυλίωση 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας μπορεί να παραχθεί με αντίδραση ακυλίωσης αιθανόλης (CH3CH2OH), με τις ακόλουθες χημικές ενώσεις:

1. Με ακετυλαλογονίδιο (CH3COX):

2. Με άλλον αιθανικό αλκυλεστέρα (μετεστεροποίηση, CH3COOR):

3. Με προπεν-1-άλη (CH3CH=C=O):

Αντίδραση Tishchenko 

Με επίδραση αιθανολικού νατρίου (π.χ. CH3CH2ONa) σε αιθανάλη, παράγεται αιθανικός αιθυλεστέρας:

 Η αντίδραση είναι σχετική με την αντίστοιχη Κανιτζάρο: Το αιθανολικό νπτριο, ως βάση, βοηθά στο να μετατραπούν τα δύο (2) μόρια αιθανάλης σε αιθανόλη και αιθανικό οξύ, που εστεροποιούνται μεταξύ τους.

Με αφυδρογόνωση αιθανόλης 

Πρόκειται για ειδική βιομηχανική μέθοδο που βασίζεται στην καταλυτική αφυδρογόνωση αιθανόλης. Η μέθοδος είναι λιγότερο αποτελεσματική από αυτήν της εστεροποίησης, αλλά χρησιμοποιείται όταν υπάρχει περίσσεια αιθανόλης σε μια βιομηχανική μονάδα. Συνήθως η αφυδρογόνωση επιτυγχάνεται με χαλκό σε αυξηγμένη θερμοκρασία, αλλά μικρότερη από 250 °C. Η επιφάνεια του χαλκού αυξάνεται με απόθεσή του πάνω σε ψευδάργυρο, με τη μορφή αύξησης (φράκταλ) χιονονιφάφδας. Επίσης, η επιφάνεια μπορεί να αυξηθεί με απόθεση σε ζεολίτη, τυπικά ZSM-5. ϊχνη σπάνιων γαιών και αλκαλίων μετάλλων βοηθούν τη διεργασία. Τα παραπροϊόντα της αφυδρογόνωσης περιλαμβάνουν διαιθυλαιθέρα, που συνήθως εμφανίζεται στις αλουμινένιες περιοχές του καταλύτη, αιθανάλη και αλδολικά παράγωγα της τελευταίας, καθώς και ανώτεροι εστέρες και κετόνες. Ο διαχωρισμός των παραπάνω παραπροϊόντων και της περίσσειας της αιθανόλης βασίζεται στο γεγονός ότι η αιθανόλη σχηματίζει αζεοτροπικό μίγμα με το νερό, ο αιθανικός αιθυλεστέρας με την αιθανόλη και το νερό και η βουτανόνη (που σχηματίζεται από τη βουτανόλη-2, που είναι ένα από τα παραπροϊόντα) με την αιθανόλη και τον αιθανικό αιθυλεστέρα. Τα παραπάνω αζεοτροπικά μίγματα «σπάνουν» με πίεση, απόσταξη ταλάντευσης ή απόσταξη μεμβράνης.

Χημικές ιδιότητες

Σαπωνοποίηση 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας δίνει αντίδραση σαπωνοποίησης με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), σχηματίζοντας αιθανικό νάτριο (CH3COONa) και αιθανόλη (CH3CH2OH):

Μετεστεροποίηση 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας δίνει αντίδραση μετεστεροποίησης με αλκοόλη (ROH), σχηματίζοντας αιθανικό αλκυλεστέρα και αιθανόλη:

Αμμωνιόλυση 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας δίνει αντίδραση αμμωνιόλυσης με αμμωνία (NH3), σχηματίζοντας μεθαναμίδιο (CH3CONH2) και αιθανόλη (CH3CH2OH):

Επίδραση οργανομαγνησιακών ενώσεων 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας δίνει αντίδραση επίδρασης οργανομαγνησιακών ενώσεων (RMgX), σχηματίζοντας μεθυλοκετόνη (RCOCH3) και αιθυλομαγνησιοαλογονίδιο(CH3CH2OMgX):

Αναγωγή 

Ο aiθανικός αιθυλεστέρας δίνει αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, σχηματίζοντας αιθανόλη (CH3CH2OH):  

1. Με νάτριο (Na) και αιθανόλη (CH3CH2OH):

2. Με διυδρογόνο (H2) και νικέλιο (Ni):

3. Με λιθιοαργιλιοτετραϋδρίδιο (LiAlH4):

Συμπύκνωση 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας δίνει χημική αντίδραση συμπύκνωσης με επίδραση νατρίου σε απρωτικούς διαλύτες, σχηματίζοντας βουτανοδιόνη και αιθανολικό νάτριο (CH3CH2ONa):

Εφαρμογές 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας χρησιμοποιείται κυρίως ως ένας διαλύτης και καθαριστικό, που είναι προτιμιταίος γιατί έχει χαμηλό οικονομικό κόστος, χαμηλή τοξικότητα και ευχάριστη οσμή. Για παράδειγμα χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό τυπωμένων κυκλωμάτων και σε κάποια σκευάσματα αφαίρεσης βαφής νυχιών, παρόλο που για τον τελευταίο σκοπό χρησιμοποιούνται επίσης η προπανόνη, το αιθανονιτρίλιο και η προπανόλη-2. Χρησιμοποιείται επίσης για την αφαίρεση (με εκχύλιση) καφεΐνης κατά την παραγωγή ντεκαφεϊνέ καφέ και τσαγιού. Χρησιμοποιείται επίσης σε μπογιές ως ένας ενεργοποιητής ή σκληριντικό. Προστίθεται επίσης σε γλυκά, αρώματα και φρούτα. Σε αρώματα χρησιμοποιείται επειδή εξατμίζεται γρήγορα, αφήνοντας μόνη την αίσθηση του ίδιο του αρώματος στο δέρμα.

Εργαστηριακές εφαρμογές 

Σε εργαστήριο, μίγματα που περιέχουν αιθανικό αιθυλεστέρα χρησιμοποιούνται ευρύτατα στη χρωματογραφία στήλης και σε εκχυλίσεις. Ωστόσο σπάνια επιλέγεται ως αντιδραστήτριο ή διαλύτης - φορέας αντίδρασης, εξαιτίας της τάσης του για υδρόλυση και μετεστεροποίηση, που σύνήθως δημιουργούν ανεπιθύμητα παραπροϊόντα. Είναι πολύ πτητικός και έχει χαμηλό σημείο ζέσεως. Εξαιτίας των παραπάνω ιδιοτήτων, μπορεί να αφαιρείται απλά με θέρμανση σε θερμό νερό των μιγμάτων που τον περιέχουν ή παρέχοντας ένα ρεύμα από συμπιεσμένο αέρα.

Παρουσία στο κρασί 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας είναι ένα συνηθισμένο συστατικό στο κρασί, αφού είναι το προϊόν εστεροποίησης αιθανικού οξέος,που είναι το πιο συνηθισμένο και πτηρικότερο οργανικό οξύ που περιέχεται στο κρασί, και της αιθανόλης που παράγεται κατά τη ζύμωση που παράγει το κρασί. Το άρωμα του αιθανικού αιθυλεστέρα είναι εντονότερο σε νέας παραγωγής κρασιά και συνεισφέρει στην φρουτένια εντύπωση αυτών των κρασιών. Η μέση ευαισθησία των περισσότερων ανθρώπων στην οσφρητική ανίχνευσή του είναι της τάξης του 120 g/m3. Υπερβολική ποσότητα αιθανολικού αιθυλεστέρα στο κρασί είναι μειονέκτημα. Ακόμη, έκθεση του κρασιού στο ατμοσφαιρικό οξυγόνο, επίσης το υποβαθμίζει σε ποιότητα, γιατί παράγεται αιθανάλη, που αφήνει στο κρασί γεύση ξυδιού

Ως ήπιο εντομοκτόνο για την εντομολογία 

Στο πεδίο της εντομολογίας ο αιθανικός αιθυλεστέρας δρα ως ένα αποτελεσματικό ασφυκτικό μέσο για τη συλλογή και μελέτη εντόμων. Ένα εντομοκτόνο δοχείο γεμίζεται με αιθανικό αιθυλεστέρα γεμίζεται γρήγορα με τα συλλεγόμενα έντομα, τα οποία σκοτώνει, χωρίς να τα καταστρέφει εξωτερικά. Επειδή δεν είναι υγροσκοπικό, αφήνει τα έντομα αρκετά μαλακά, κάνοντάς τον ιδιαίτερα κατάλληλο προϊόν διατήρησης συλλογής (σε αντίθεση με την παλαιότερα χρησιμοποιούμενη αιθανόλη).

Αναφορές και παρατηρήσεις

Πηγές 

 Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985
 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
 Πολυχρόνη Σ. Καραγκιοζίδη: Ονοματολογία οργανικών ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1991, Έκδοση Β΄.
 Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, Έκδοση Β΄.
 Δ. Νικολαΐδη: Ειδικά κεφάλαια Οργανικής Χημεία, Θεσσαλονίκη 1983.

Καρβοξυλικοί εστέρες
Αρωματικές ύλες