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화학공학 실험 - 에스테르화 반응(Esterification)


실험과제 > 화학
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자료설명

화학공학 실험 - 에스테르화 반응(Esterification)

목차/본문

화학공학 실험 - 에스테르화 반응(Esterification)

1. 실험 목적

에스테르화 반응의 중요성과 원리, 방법 등을 알아본다.

2. 이론

에스테르 화합물들은 자연계에서 널리 존재하는 중요한 화합물 중의 하나이다. 몇 가지
간단한 에스테르 화합물들은 파인애플이나 바나나의 향을 내는 주성분과, 그 밖의 과일 이나 꽃의 향기를 내는 주요 물질로 알려져 있다. 이러한 에스테르 화합물들이 우리의 몸 속에도 많이 존재하고 있어 생물학적으로도 그들의 중요성이 더해지고 있으며, 신소재 및 정밀화학들의 화학공업에도 널이 사용되고 있다.
에스테르 화합물을 합성하는 방법은 이미 여러 가지가 알려져 있다. 그 중 카르복시산으로부터 에스테르 화합물들은 합성하는 방법이 가장 널리 사용되고 있는데 이러한 방법으로는 유기산과 알코올을 사용하고 있다.

Carboxylic acid(RCOOH)를 알코올(R`OH RCOOR` + H2O)


위의 반응은 가역반응으로, 좋은 수율의 에스테르 생성물을 얻기 위해서는 몇 가지 사항을 생각해야 한다. 먼저, 반응속도를 빠르게 하기 위해서는 온도를 높이는 방법과 촉매를 이용하는 방법들이 있는데, 온도의 상승은 한계점이 있으므로 촉매를 이용하는 방법을 고려해보는 것이 좋은데, 촉매로는 황산이 많이 이용되고 있다. 좋은 수율의 에스테르 화합물을 얻기 위한 방법으로는 반응 후 얻어지는 물을 제거하거나(Dean-Stark 장치 이용), 반응물 중 알코올을 과량으로 사용하여 Le-Chatelier의 원리를 적용하면 된다. 물을 제거하는 방법으로는 benzene(최근에는 발암성으로 사용을 기피함)또는 toluene을 써서 공비혼합물(azeotropic mixture)을 이용하는 방법 등이 있다.

▷공비혼합물 [ 共沸混合物 , azeotrope ]
두 성분 이상의 혼합액과 평형상태에 있는 증기의 성분…(생략)


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