Carbonsäureester: physikalische Eigenschaften und Bedeutung
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Tab. 1: Bedeutung
Ausgangsstoffe | Ester(typ) | Vorkommen | Verwendung |
---|---|---|---|
Niedere Alkansäuren + niedere Alkohole |
Aromastoffe | Früchte, Wein | Nahrungsmittelzusätze, Lösungsmittel für Lacke |
Alkansäuren + Glycerin | Fette (Triglyceride) | Pflanzen- und Tiergewebe | Nahrungsmittel, Seifen |
Höhere Alkansäuren und höhere einwertige Alkohole | Wachse | Pflanzen, Tiere (Biene, Schaf) | Kerzen, Bodenpflege, Lanolin als Cremezusatz |
Polyalkansäuren + Polyalkohole | Polyester | (synth. Herstellung) | Textilfasern (Diolen, Trevira), Gießharze, Kunststoffe |
Essigsäure + Cellulose | Celluloseacetat | - | Acetatseide, Filme, Folien, Lacke |
Salpetersäure + Cellulose | Glycerintrinitrat (= Nitroglycerin) | - | Sprengstoff, Herzmedikament |
Salpetersäure + Cellulose | Cellulosenitrat (Schießbaumwolle) | - | Nitrolacke, Celluloid |
ÜA 1: Benennen Sie die folgenden Beispiele für Aromastoffe:
Methansäure + Ethanol ⇄ Methansäureethylester Rumaroma + H2O
Butansäure + Pentanol ⇄ Butansäurepentylester Aprikosenaroma + H2O
Butansäure + Ethanol ⇄ Butansäurethylester Ananasaroma + H2O
Pentansäure + Pentanol ⇄ Pentansäurepentylester Apfelaroma + H2O
ÜA 2: Begründen Sie die Siedetemperaturen der Verbindungen im folgenden Diagramm (alle Molekülmassen ca. 100 u) !!!
n- Heptan: kleinste Sdt., da nur VDWK. Sdt. Ester > Sdt. Heptan, da zusätzlich Dipol-Dipol-WW ausgebildet werden können. Sdt. Hexanol > Sdt. Ester, da zusätzlich H-Brücken vorhanden. Höchste Sdt. Pentansäure, bildet H-Brücken (+ Dimere, dadurch höhere VDWK) |
ÜA 2:Beurteilen Sie Löslichkeit und Schmelztemperatur der Verbindungen a. – d. anhand ihrer Molekülstruktur!
a. niedere Ester = Aromastoffe |
Löslichkeit:schlecht wasserlöslich, da unpolar Smt./Sdt.:niedrig, da keine H-Brücken ausgebildet werden, leicht flüchtig (→ Geruchs-, Aromastoffe) |
b. höhere Ester = Wachse, z. B. Bienenwachs |
Löslichkeit:unpolar, lange Alkylreste überwiegen Smt./Sdt.:durch lange Alkylreste höhere VDWK, fest |
c. Monoglyceride = Emulgator |
Löslichkeit:hydrophiler Molekülbereich („Kopf“, OH-Gruppen) und lipophiler Molekülbereich („Schwanz“, Alkylgruppen), stabilisiert Emulsionen (z. B. in Fertigsoßen, Backwaren, Cremes und Lotionen) |
d. Triglyceride = Fette |
Löslichkeit:unpolarer Bereich überwiegt, mehrere lange Alkylketten Smt./Sdt.:Schmelzbereich steigt mit zunehmender Länge der Fettsäurereste (im Detail siehe Thema Fette) |