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Reacción de esterificación

Los ésteres son compuestos químicos que suelen caracterizarse por un olor agradable y que suelen tener aplicación en las empresas de cosméticos que producen fragancias. Independientemente de la dimensión y la complejidad de la molécula, los ésteres están formados estructuralmente por un centro carbonilo con uno o dos enlaces simples a grupos alcoxi.

La reacción sintética para producirlos se denomina generalmente esterificación y puede realizarse con diferentes reactivos, según las necesidades y la naturaleza del material de partida. En la esterificación de Fisher, una de las más utilizadas, participan un ácido carboxílico y un alcohol como reactivos, con la formación de agua como producto secundario. Además, como la reacción es bastante lenta, a menudo se añade un ácido que ejerce un efecto catalizador para acelerar la reacción.

El mecanismo de cómo se produce una reacción de esterificación es complicado e implica diferentes etapas para convertir el ácido en un éster:

  • Protonación: el ácido carboxílico toma un protón del catalizador uniéndolo al oxígeno de doble enlace y deslocalizando una carga positiva.

  • Adición nucleofílica: la carga positiva deslocalizada recae principalmente en el carbono central, atrayendo uno de los pares solitarios del oxígeno del alcohol.

  • Transferencia de protones: el nuevo alcohol unido está cargado positivamente y, por lo tanto, transfiere uno de sus hidrógenos a otro de los grupos hidroxilos gracias a una molécula de alcohol sin reaccionar en la solución.

  • Eliminación del agua: se pierde una molécula de agua y la carga positiva restante se estabiliza por deslocalización, formando diferentes estructuras de resonancia.

El mecanismo de las reacciones de esterificación se basa en diferentes pasos. Comienza con una protonación, en la que el ácido carboxílico gana un hidrógeno del ácido que funciona como catalizador. A continuación tiene lugar una reacción nucleofílica, en la que el agua se une al carbono central del ácido carboxílico cargado positivamente. A estos pasos les sigue una etapa de transferencia de protones y de eliminación del agua, en la que se recrea el doble enlace con el oxígeno. Una etapa de resonancia desprotoniza el oxígeno cargado positivamente, liberando el ácido catalítico en solución y creando el éster