Hóa học hữu cơ là một lĩnh vực rộng lớn và phức tạp, trong đó axit và este chính là những thành phần quan trọng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về nhóm chức axit, axit đơn chức, axit 2 chức, axit đa chức, cũng như este tạo bởi axit và ancol.
Nhóm chức axit
Nhóm chức axit là một nhóm chức trong hóa học hữu cơ, gồm một nguyên tử hiđro liên kết với nguyên tử oxi, tạo thành nhóm -OH, còn được gọi là nhóm hydroxyl. Axit hữu cơ chính là hợp chất hữu cơ có chứa ít nhất một nhóm chức axit.
Axit đơn chức
Axit đơn chức là loại axit hữu cơ chỉ có một nhóm chức axit (-COOH) trong phân tử. Ví dụ về axit đơn chức là axit axetic (CH3COOH) hay axit fomic (HCOOH).
Axit 2 chức
Axit 2 chức là loại axit hữu cơ có hai nhóm chức axit (-COOH) trong phân tử. Một ví dụ điển hình của axit 2 chức là axit oxalic (HOOC-COOH).
Axit đa chức
Axit đa chức là loại axit hữu cơ có ba hoặc nhiều hơn ba nhóm chức axit (-COOH) trong phân tử. Ví dụ về axit đa chức là axit citric (C6H8O7) có ba nhóm chức axit hay axit EDTA (C10H16N2O8) có bốn nhóm chức axit.
Este tạo bởi axit đơn chức và ancol đơn chức
Este là hợp chất hữu cơ được tạo bởi phản ứng giữa axit và ancol. Khi một axit đơn chức tác dụng với một ancol đơn chức, este được hình thành có công thức tổng quát là RCOOR’ (R và R’ là các gốc hữu cơ). Ví dụ: axit axetic (CH3COOH) tác dụng với ancol etylic (C2H5OH) tạo thành ete axetat (CH3COOC2H5) và nước.
Este tạo bởi axit 2 chức và ancol đơn chức
Để tạo ra một este từ một axit có 2 chức và một ancol đơn chức, bạn cần phải kết hợp chúng thông qua phản ứng este hóa.
Phản ứng este hóa là một phản ứng giữa một axit cacboxylic và một ancol, tạo ra một este và nước làm sản phẩm phụ. Trong trường hợp này, vì axit có hai chức, nó có thể phản ứng với hai phân tử ancol đơn chức để tạo ra một este có cấu trúc phức tạp hơn.
Công thức tổng quát cho phản ứng este hóa là:
Ở đây, R và R’ là các gốc thay thế (alkyl hoặc aryl).
Giả sử, bạn có axit adipic (HOOC(CH2)4COOH) là một axit 2 chức và etanol (CH3CH2OH) là ancol đơn chức. Phản ứng este hóa sẽ diễn ra như sau:
HOOC(CH2)4COOH + 2 CH3CH2OH → CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3 + 2 H2O
Sản phẩm của phản ứng này là một este thu được từ axit adipic và etanol, được gọi là dietyl adipat (CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3).
