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Preparación

La función éster es formalmente la condensación de las funciones ácido carboxílico y alcohol y, por tanto, se preparan principalmente mediante la reacción de ácidos carboxílicos, o sus derivados, con alcoholes. Pero hay más métodos...

Esterificación de Fischer

Una de las formas más sencillas de obtener un éster es disolver un ácido carboxílico en un alcohol y ponerlo en ebullición con una cantidad catalítica de un ácido mineral. Puedes ver el procedimiento en el vídeo.

Miniatura del vídeo sobre la síntesis del acetato de isoamilo en el laboratorio▶ Ver el vídeo en YouTube

El mecanismo es el típico de adición-eliminación activado por la protonación inicial del grupo C=O.

Mecanismo de la esterificación de Fischer: protonación del carbonilo, adición del alcohol, transferencia de protón, pérdida de agua y desprotonación

Cuando la función éster está incluida en un anillo se le denomina lactona. Las lactonas son ésteres cíclicos que se obtienen por reacción intramolecular.

Equilibrio entre hidroxiácidos y lactonas en medio ácido: el ácido 3-hidroxipropanoico no da β-lactona, el 4-hidroxibutanoico da un 73 % de γ-lactona, el 5-hidroxipentanoico un 91 % de δ-lactona y el 6-hidroxihexanoico no da ε-lactona

Si no se hace nada para retirar el agua que se forma, los hidroxiácidos están en equilibrio con sus lactonas. La proporción de lactona está condicionada por la estabilidad del anillo formado.

Pincha aquí para recordar las razones de la estabilidad relativa de los anillos.

Los hidroxiácidos a alta concentración reaccionan intermolecularmente dando lugar a poliésteres que se utilizan como fibras sintéticas en la industria textil.

El ácido 7-hidroxiheptanoico da la lactona en alta dilución y un poliéster en alta concentración

Transesterificación

Unos ésteres se pueden convertir en otros mediante su disolución en un alcohol en medio ácido. Mira algunos ejemplos:

Transesterificación: el benzoato de metilo da benzoato de etilo con etanol en exceso y ácido, y la δ-lactona da 5-hidroxipentanoato de etilo

Haluros de acilo o anhídridos y alcoholes impedidos

Ésteres a partir de cloruros de ácido y anhídridos: cloruro de malonilo con terc-butanol da malonato de di-terc-butilo, y anhídrido ftálico con fenol da ftalato de monofenilo

Los haluros de acilo y los anhídridos son tan reactivos que no se necesita medio ácido. En el caso de los anhídridos solo reacciona uno de los dos grupos C=O.

Sustitución nucleófila con carboxilatos

El acetato desplaza al cloruro del cloruro de bencilo y se obtiene acetato de bencilo con un 93 % de rendimiento

Pincha aquí para recordar esta reacción en el contexto de síntesis de alcoholes.

Ácidos carboxílicos y diazometano

El diazometano, CH2N2, es el diazocompuesto más simple; lo descubrió el químico alemán Hans von Pechmann en 1894. En estado puro a temperatura ambiente es un gas amarillo que da lugar a explosiones muy peligrosas. Se utiliza disuelto en éter etílico y es un agente metilante de laboratorio muy comúnmente usado en pequeñas cantidades y con mucha precaución.

Metilación del ácido ciclohexanocarboxílico con diazometano, formas resonantes del diazometano y su obtención a partir de N-metil-N-nitroso-p-toluenosulfonamida o N-metil-N′-nitro-N-nitrosoguanidina con base