И кетони и естри су две најважније функционалне групе у органској хемији. Они се налазе у великом броју органских једињења и играју важну улогу у многим биолошким и хемијским процесима. Упркос њиховим сличностима, њихове карактеристике и понашања су прилично различити. Хајде да истражимо шта су кетони и естри, по чему се разликују, у чему су слични и шта значе у хемији и биологији.
Кетони су класа органских једињења која садрже карбонилну функционалну групу (Ц=О) у средини молекула. Кетони имају две алкил или арил групе везане за карбонил угљеник. Најједноставнији од њих је ацетон, који има формулу (ЦХ3)2ЦО. Настају разградњом масти у телу. Такође познати као кетонска тела, кетони су хемикалије које се производе када ваше тело почне да разлаже масти уместо угљених хидрата за енергију.
Кетони се формирају из масних киселина у јетри и ослобађају се у крвоток, где се могу користити као извор енергије за ћелије и органе тела. Када је тело у кетози, ослања се на кетоне као примарни извор горива, а не на глукозу, због чега је кетогена дијета постала толико популарна последњих година. Међутим, кетони се не производе само током поста или кетогене дијете. Такође се могу произвести када је тело под стресом, на пример током напорног вежбања, или када постоји недостатак инсулина у телу, што се може десити код особа са дијабетесом.
Током кетозе се производе три кетона: ацетон, ацетоацетат и бета-хидроксибутират (БХБ). Међу њима, ацетон је кетон који се излучује из тела дисањем, који производи воћни или слатки мирис у даху, уобичајено познат као "кето дах". Ово може бити знак да је ваше тело ушло у стање кетозе. Ацетоацетат, још један кетон, производи се у јетри и користе га ћелије тела за енергију. Међутим, он се такође претвара у БХБ, најчешћи тип кетона у крви током кетозе. БХБ може лако да пређе крвно-мождану баријеру, чиме енергизира мозак и може побољшати менталну јасноћу и фокус.
Естри су органска једињења са РЦООР' функционалношћу, где су Р и Р' било која органска група. Естри настају када карбоксилне киселине и алкохоли реагују у киселим условима и елиминишу молекул воде. Обично се налазе у есенцијалним уљима и многим плодовима. На пример, арома у зрелим бананама потиче од естра званог изоамил ацетат. Естри имају јединствена својства која их чине вредним у различитим индустријама.
1. Мириси
Једна од најчешћих употреба естара је у мирисима и парфемима због њиховог слатког, воћног и пријатног мириса, а такође помажу у побољшању укупног мириса производа, чинећи га привлачнијим за кориснике.
2. Укус хране
Јединствена хемијска структура естара омогућава им да дају воћне и цветне ароме, па се естри користе и у прехрамбеној индустрији, посебно у аромама. Релативно је уобичајен у многим намирницама, укључујући кондиторске производе, пекарске производе и пића. У свакодневном животу, естри су се користили у производњи вештачких арома и постали су основни састојци многих намирница.
3. Пластика
Као пластификатори, естри чине пластику флексибилнијом и издржљивијом. Дакле, естри се користе у производњи различите пластике, а такође помажу у спречавању да пластика постане крхка током времена. Ово је критично за трајне производе као што су аутомобилске компоненте или медицински уређаји.
4. Растварач
Зато што естри могу да растворе органске супстанце као што су уља, смоле и масти. Због тога су естри корисни у многим индустријама као растварачи за растварање других супстанци. Естри су добри растварачи, што их чини корисним у производњи боја, лакова и лепкова.
Упоређивањем кетона и естара, можемо открити да је разлика између кетона и естара углавном у следећим аспектима:
1. Главна разлика између кетона и естара је углавном у хемијској структури. Карбонилна група кетона се налази у средини угљеничног ланца, док се карбонилна група естара налази на крају угљеничног ланца. Ова структурна разлика доводи до разлика у њиховим физичким и хемијским својствима.
●Кетони су органска једињења која имају карбонилну групу која се састоји од атома кисеоника који је двоструко везан за атом угљеника који се налази у средини угљеничног ланца. Њихова хемијска формула је Р-ЦО-Р', где су Р и Р' алкил или арил. Кетони настају оксидацијом секундарних алкохола или цепањем карбоксилних киселина. Они такође пролазе кроз кето-енол таутомеризам, што значи да могу постојати и у кетонском и у енолном облику. Кетони се обично користе у производњи растварача, полимерних материјала и фармацеутских производа.
●Естри су органска једињења која имају карбонил групу на крају угљеничног ланца и Р групу везану за атом кисеоника. Њихова хемијска формула је Р-ЦООР', где су Р и Р' алкил или арил. Естри настају реакцијом карбоксилних киселина са алкохолима у присуству катализатора. Имају воћни мирис и често се користе у производњи парфема, есенција и пластификатора.
2.Најочигледнија разлика између кетона и естара је њихова тачка кључања. Тачка кључања кетона је виша од тачке кључања естара јер имају јаче интермолекуларне силе. Карбонилна група у кетону може да формира водоничне везе са оближњим молекулима кетона, што резултира јачим интермолекуларним силама. Насупрот томе, естри имају слабије интермолекуларне силе због неспособности атома кисеоника у Р групи да формирају водоничне везе са оближњим молекулима естра.
3.Поред тога, реактивност кетона и естара је различита. Због присуства две алкил или арил групе са обе стране карбонил групе, кетони су реактивнији од естара. Ове групе могу донирати електроне карбонилу, чинећи га подложнијим нуклеофилном нападу. Насупрот томе, естри су мање реактивни због присуства алкил или арил групе на атому кисеоника. Ова група може донирати електроне атому кисеоника, чинећи га мање рањивим на нуклеофилни напад.
4. Због различите структуре, тачке кључања и реактивности кетона и естара, утврђују се разлике у њиховој употреби. Кетони се често користе у производњи растварача, полимерних материјала и лекова, док се естри често користе у производњи мириса, укуса и пластификатора. Кетони се такође користе као адитиви за гориво у бензину, док се естри користе као мазива у машинама.
Већ знамо детаље о кетонима и естрима, па која је разлика између кетона, естара и етра?
Пре свега, треба да знамо шта је етар? етар садржи атом кисеоника везан за два атома угљеника. Они су једињење познато по својим наркотичким својствима. етар је обично безбојан, мање густ од воде и добар је растварач за друга органска једињења као што су уља и масти. Такође се користе као адитиви за гориво у бензинским моторима за побољшање перформанси мотора.
Након разумевања хемијских структура и употребе ова три, можемо јасно знати да разлике између кетона, естара и етра укључују следећа два аспекта:
1. Једна од најзначајнијих разлика које можемо пронаћи између кетона, естара и етра су њихове функционалне групе. Кетони садрже карбонил групе, естри садрже естар-ЦОО- везе, а етар не садржи никакве функционалне групе. Кетони и естри имају неке сличности у хемијским својствима. Оба једињења су поларна и могу да формирају водоничне везе са другим молекулима, али су водоничне везе у кетонима јаче од оних у естрима, што резултира вишом тачком кључања.
2.Још једна важна разлика је у томе што ова три имају различите намене
(1)Једна од најчешћих употреба кетона је као растварач за смоле, воскове и уља. Такође се користе у производњи финих хемикалија, фармацеутских и агрохемикалија. Кетони као што је ацетон се користе у производњи пластике, влакана и боја.
(2)Естри се обично користе у прехрамбеној и козметичкој индустрији због своје пријатне ароме и укуса. Користе се и као растварачи за мастила, лакове и полимере. Естри се такође користе у производњи смола, пластификатора и сурфактаната.
(3)етар има широк спектар употребе због својих јединствених својстава. Користе се као растварачи, анестетици и сурфактанти, између осталог. У пољопривредној индустрији користе се као фумиганти за заштиту ускладиштених усева од штеточина и гљивичних инфекција. етар се такође користи у производњи епоксидних смола, лепкова и материјала за облагање.
Кетони и естри имају широку примену у органској хемији и градивни су блокови многих индустријских процеса. На пример, кетони се користе као растварачи, у производњи лекова и полимера. С друге стране, естри се користе у парфемској и козметичкој индустрији, као ароме у прехрамбеној индустрији, као растварачи, а такође и у бојама и премазима.
Време поста: 14.06.2023
