關鍵區別——酯化與酯交換
酯化和酯交換是酯的兩個重要過程。酯化反應和酯交換反應的關鍵區別在於酯化反應生成酯，而酯是酯交換反應的反應物。
酯是由碳、氫和氧原子組成的有機化合物。酯是通過用烷氧基取代羧酸的-Oh基而形成的。酯是極性分子。它們能夠形成氫鍵。這是由於氧原子的存在。酯化過程產生酯，而酯交換改性酯。
目錄
1. 概述和主要區別
2.什麼是酯化反應
3. 什麼是酯交換
4. 並列比較-酯化與酯交換的表格形式
5. 摘要
什麼是酯化(esterification)？
酯化是由羧酸和酒精生產酯的過程。當醇的羧基被羥基取代時。酯化過程需要催化劑來進行。該催化劑用於降低酯化過程的活化能壘。催化劑通常是一種酸。此外，還應提供熱量作為能源。否則，羧酸與乙醇之間不會發生反應。
水是酯化過程中的副產品。從羧酸中去除的-OH基團和從酒精中去除的-H基團一起形成水分子（H-OH）。通過改變醇或羧酸，可以得到具有所需碳原子數的酯。
酯化反應是反應物與產物之間的平衡反應。因此，使用高量的反應物可以使酯和水同時得到高的產率。脫水劑可以用來除去形成的水。此外，蒸餾等先進方法也可用於去除水。
圖01：酯形成
酯化機理
在酯化反應機理中，首先從羧酸中去除-OH，從醇中去除-H（質子）。它形成一個羧基陽離子和一個醇親核試劑。這兩種成分可以相互反應形成酯。去除的基團相互反應形成水。
什麼是酯交換(transesterification)？
酯交換是用來改變酯結構的過程。它包括作為反應物的酯和醇。酯交換髮生在酯的烷基與醇的烷基交換時。在那裡，酒精起到親核的作用。這個過程需要催化劑；酸性催化劑或鹼性催化劑。催化劑可以降低反應過程的活化能壘。
圖02：酯交換過程
酯交換機理
首先，通過除去末端的氫原子作為質子，乙醇轉化為親核分子。酯交換開始時親核攻擊；酒精攻擊酯的碳原子，該碳原子與兩個氧原子結合。這是因為碳原子上有部分正電荷，因為兩個氧原子吸引鍵電子朝向它們（氧原子比碳原子更具電負性）。
醇親核分子的攻擊導致形成一種中間化合物，其中酯和醇通過親核劑攻擊的碳原子相互結合。這種中間化合物非常不穩定。在那裡，一個重組發生，以獲得一個穩定的形式。這就產生了一種新的酯形式。酯交換反應產生親核試劑作為副產品。
酯化(esterification)和酯交換(transesterification)的區別
| 酯化與酯交換 | |
| 酯化是由羧酸和酒精生產酯的過程。 | 酯交換是用來改變酯結構的過程。 |
| 酯的使用 | |
| 在酯化反應中，酯是主要的產物。 | 在酯交換反應中，酯被用作反應物。。 |
| 副產品 | |
| 酯化反應產生水作為副產品。 | 酯交換反應產生親核試劑作為副產品。 |
| 催化劑 | |
| 酯化反應需要一種酸性催化劑。 | 酯交換反應需要酸性或鹼性催化劑。 |
| 能源 | |
| 酯化反應需要熱量作為能源。 | 酯交換不需要能量。 |
總結 - 酯化(esterification) vs. 酯交換(transesterification)
酯化反應是羧酸和醇的酯的形成。酯交換是對這些酯進行改性的過程。酯化和酯交換的區別在於酯是由酯化反應生成的，而酯是酯交換反應的反應物。
引用
1.“使用酸和醇將羧酸轉化為酯類（費舍爾酯化）。”有機化學碩士論文集，可在此處查閱2.“酯交換”，維基百科，維基媒體基金會，2018年3月16日。此處提供
2.“酯交換”，維基百科，維基媒體基金會，2018年3月16日。
