Esterificação Conceito: É o processo de obtenção de ésteres, formados a partir da substituição de uma hidroxila (-OH), de um ácido carboxílico por um radical alcoxíla(-OR), ou o hidrogênio (-H+) de um ácido orgânico por um grupo alquilo. O método mais comum é a reação reversível de um ácido carboxílico com um álcool, havendo eliminação de água e formação de um éster específico(Esterificação de Fisher), este tipo de reação, geralmente, necessita de um meio ácido (H2SO4 ou outro ácido mineral, este ácido catalisa tanto a reação direta (esterificação) como a reação inversa (hidrólise do éster), que funciona como catalisador.Essa reação, em temperatura ambiente, é lenta. História Em 1895, Fischer e Speier constataram que era possível a obtenção de ésteres através do aquecimento de um ácido carboxílico e um álcool na presença de catalisador ácido.Esta reação ficou conhecida como esterificação de Fischer , sendo um dos principais métodos utilizados na produção de ésteres. Em geral, os ésteres, principalmente os de baixa massa molar, apresentam aromas agradáveis, estando presentes em frutas e flores Mecanismos da Reação: . Classe dos acetatos: em função da natureza hidrofóbica e baixa polaridade. por exemplo. etila. colas e adesivos (hot-melt). Os de baixo peso molecular como acetatos de metila.Tipos de ésteres Os processos de esterificação são importantes na produção de ésteres de interesse comercial principalmente nas áreas de solventes. Caracterizam-se pelo alto ponto de ebulição. estabilidade. extractantes. e como intermediário químico. orgânico ou inorgânico. acetato de vinila é importante intermediário (monômero) para produção de diversos tipos de polímeros nas áreas de tintas (PVA). os ésteres constituem o grupo funcional (R´-COOR"). não apresentam odor e cor. que consiste em um radical orgânico unido ao resíduo de qualquer ácido oxigenado. alguns ésteres são importantes compostos com aplicações nas áreas de essências e fragrâncias sintéticas. plastificantes. diluentes. e derivados propilas e butilas são muito utilizados. São divididos em três grandes classes: Classe dos ftalatos: ésteres ftálicos destacam-se no mercado de polímeros nas áreas de plastificantes e resinas. para indústrias farmacêuticas. os quais são ésteres de glicerol e de ácidos graxos. Na química orgânica e bioquímica. acetato de isopentila (banana) e acetato de benzila (jasmim). essências e fragrâncias sintéticas. Ao contrário dos ácidos carboxílicos (odor desagradável).Os ésteres mais comuns que se encontram na natureza são as gorduras e os óleos vegetais. por exemplo. Também possuem aplicações no mercado de polímeros. surfactantes. confere ao produto final flexibilidade e maciez. ésteres são destaque no mercado de solventes e diluentes. e filmes para embalagem de alimentos. polímeros. herbicidas e pesticidas. por exemplo. com a vantagem de não formar água. É utilizado ácido mineral como catalisador (H2SO4 ou HCl). consumidos pelas indústrias de tintas. anidridos baratos. A primeira etapa consiste na hidrólise da nitrila em meio ácido (H2SO4 ou HCl) e depois. Anidridos são mais caros que ácidos carboxílicos com mesma cadeia Esterificação de anidrido ftálico com álcoois: principal processo de obtenção de ésteres ftálicos. Álcoolise de nitrilas: processo empregado para obtenção de ésteres acrílicos como o acrilatos e metacrilatos. pós de moldagem e tintas. processo de esterificação de amida. automobilística e eletrônica. . Reações de esterificação: Esterificação de anidridos ácidos: é mais rápido que a esterificação dos ácidos correspondentes. anidrido acético. mercaptanas e.Classe dos acrilatos: são usados nas indústrias de polímeros. São utilizados em processos que usam alcoóis com valores agregados altos como os terciários e fenóis. Metacrilato de metila e acrilato de metila são monômeros utilizados na obtenção das resinas acrílicas usadas principalmente para fabricação de chapas acrílicas. utilizando-se do metanol. tem-se: . em presença de catalisador. Ésteres de monóxido de carbono: utilizados para obtenção de formiatos de alquila. etanol. Modificações nas condições de processo podem favorecer uma ou outra reação. O processo inicia-se juntando o óleo vegetal com um álcool (metanol. levando a formação de outros ésteres. Transesterificação: É uma reação química entre um éster (RCOOR¶) e um álcool (R¶¶OH) da qual resulta um novo éster (RCOOR¶¶) e um álcool (R¶OH). R¶ e R¶¶ são radicais orgânicos. Aplicação da Transesterificação A transesterificação é o processo mais utilizado atualmente para a produção de Biodiesel.Acilação de olefinas: reações de olefinas com ácidos carboxílicos. ésteres quando colocados a reagir com álcoois. butanol) e catalisadores (que podem ser ácidos. básicos ou enzimáticos). ácidos orgânicos ou com outros ésteres ocorrem a transferência dos grupos álcool ou ácido entre eles. São empregados como intermediários na fabricação de anidridos e monômeros. Para o exemplo mais comumente empregado. ésteres de menor cadeia. são empregadas em grande escala para produção de ésteres de etilenoglicol ou vinílicos. propanol. onde R. algumas características destas reações são analisadas e algumas soluções são apresentadas: Concentração de reagentes: Com quantidades equimolares (1:1) de ácido e álcool. havendo eliminação de água. Variando a taxa ácido/álcool. Reações de esterificação são exemplos clássicos de reações reversíveis. Características da esterificação: O método mais comum e mais utilizado em processos industriais para obtenção de ésteres é a reação reversível de um ácido carboxílico com um álcool. a reação inversa é conhecida como hidrólise: Esterificações são facilitadas através do aumento da temperatura do meio reacional e presença de catalisador. por exemplo. sendo usada por indústrias farmacêuticas. é possível deslocar o equilíbrio. de cosméticos e de explosivos. visto no item anterior. A velocidade de formação do éster depende do ácido orgânico e álcool utilizado. a esterificação pára. tem reatividade muito pequena dada a fácil desidratação: . e o uso de catalisadores (H2SO4 e HCl). a hidrólise pára quando 1/3 do éster reage. a reatividade dos alcoóis variam segundo o tipo de álcool e função do processo de desidratação: 1o > 2o> 3º. quando 2/3 do ácido é consumido. Para aplicações industriais. isto é.Nesse processo. Reatividade dos álcoois: De uma forma geral. trabalhando com excesso de um dos reagentes.Alcoóis terciários. A glicerina formada possui baixo valor agregado. Analogamente. que é removida por decantação. A desidratação dos álcoois (H2SO4) e corrosão de equipamentos (HCl) são desvantagens na utilização de ácidos minerais como catalisadores. Estes aceleram os limites da conversão com aumento do rendimento. obtém-se um éster metílico de ácido graxo e glicerina como subproduto. Catalisadores: Os principais fatores que influenciam a esterificação são o excesso de um dos reagentes. quantidades equimolares de éster e água. O éster metílico de ácido graxo formado possui uma viscosidade menor que o triacilglicerol utilizado como matéria-prima. Condensação de aldeídos: condensação de duas moléculas de aldeído (Reação de Tishenko) é processo industrial importante na obtenção de acetato de etila. aumentando o rendimento. segundo sua cinética. ) e outras ainda de ciclo longo ou perene (dendê). iluminação. como o próprio nome já diz. já citado. amendoim. Óleo vegetal É uma gordura extraída de plantas formada por triglicerídeo. combustível (biodiesel ou puro) e para usos industriais. Baseia-se na extração mediante processos mecânicos. a reação acontece com três ácidos. Quanto mais ramificada é a cadeia carbônica e mais perto estiverem as hidroxilas no álcool. Como todas as gorduras. o produto será um tri-éster. tornando-se num método mais rápido e barato. o processo será mais lento e com menor limite de esterificação (baixo rendimento). utilizando extratos de solventes. conhecida como sebo. Estearina: é encontrado na gordura animal. cosméticos. azeite de oliva. algodão ou rícino são impróprios para consumo humano sem o devido processamento prévio. Este processo é frequentemente utilizado na Europa para a produção de óleos de cozinha. a qual não recorre a solventes. Esse produto corresponde ao óleo de soja. trata-se de um álcool com três hidroxilas. como a glicerina ou propanotriol. Apesar de outras partes da planta poderem ser utilizadas na extração de óleo. Os ésteres que derivam apenas de um álcool. a seguir exemplos de ésteres na forma de óleos e gorduras: Éster dos ácidos linoléico e oléico: óleo de soja presente na refeição diária. pode causar grandes danos às tubulações e ao meio-ambiente Extração Pode utilizar-se a maneira "moderna" de processamento de óleos através da extração química.). outras são de cultivo de ciclo curto (soja. os óleos vegetais são ésteres de glicerina e uma mistura de ácidos gordos e são insolúveis em água. um derivado do petróleo. Também na forma de gorduras. Outra maneira é a "extração física". Os óleos vegetais são utilizados como óleo de cozinha. Os produtos derivados de ésteres neste estado são muito usados no nosso dia-a-dia. babaçu. manteiga ou margarina. . mamona etc. sendo assim. Existem algumas espécies utilizadas para a extração: nativa (buriti. é matéria prima para a fabricação de sabonetes e sabões. O solvente mais comum é o hexano. na prática este é extraído na sua maioria (quase exclusivamente) das sementes. etc. farmacêutico. Alguns tipos de óleos. produzindo assim uma maior quantidade. uma vez que os consumidores europeus assim o preferem. lubrificante. estão presentes em nossa alimentação.Outro problema encontrado com alcoóis estão relacionados com impedimento estérico e a proximidade das hidroxilas. tais como o óleo de colza. pois jogado em pias. Óleos têm sido geradores de impactos ambientais. pintura. mas solúveis em solventes orgânicos. Depois. com excesso de um dos reagentes. através do processo de destilação são separados éster e álcool. em refluxo. deslocando o equilíbrio para os produtos (alta conversão). Somente consegue-se terminar uma reação de esterificação com a retirada de um dos produtos formados (éster ou água).Término da esterificação: Processos industriais operam com os regentes ácido orgânico. Separa-se por retificação a mistura ternária álcool e éster do excesso de água acumulada durante a reação. álcool e catalisador. Quando produtos e reagentes são voláteis faz-se a separação através de processos de destilação. Para éster de alta volatilidade (número de carbonos 3) o éster possui ponto de ebulição menor do que a água e o álcool envolvidos. Exemplos típicos são encontrados nos processos de obtenção dos formiato e acetato de metila: . Se produtos e reagentes são insolúveis em água. utilizam-se processos de decantação para a separação. ácido mineral. . Em qualquer um dos métodos utilizam catalisadores. É mais prático manter o éster e retirar a água formada durante o processo e álcool e/ou ácido que não reagiu por destilação e/ou decantação. Equipamentos como tanques. Empregam-se ácidos carboxílicos e alcoóis com purezas que podem variar entre 85% e 95%. campanas ou de enchimento. colunas. geralmente. Resumo de um processo industrial com esterificação: Processos de esterificação podem ser realizados de modo contínuo ou batelada. é realizada em temperaturas próximas de 200 ºC. reatores. São empregadas colunas de destilação e retificação eficazes. geralmente H2SO4 (+ barato). considerados de baixa volatilidade. Os processos de obtenção de acetatos de butila e amila são exemplos para este tipo de separação: Para ésteres com número de carbonos superior a 8. quando utiliza-se de temperatura e concentração do ácido mineral elevadas. que podem separar-se facilmente por decantação após retificação. a esterificação. o éster tem ponto de ebulição superior da água e arrasta consigo quantidades consideráveis de água. de pratos.Quando o éster é de média volatilidade (número de carbonos entre 4 e 7). condensadores e tubulações são de aço inoxidável para evitar corrosão provocada pela produção de oxigênio livre. a esterificação. formado. Metanol contendo sub-produtos é recuperado na segunda coluna. O movimento contracorrente. são usados para remover a água e outros subprodutos. do ácido acético e acetato de metila. . e o metanol na porção inferior. catalisada pelo ácido sulfúrico concentrado.5%. metanol e impurezas como propianato de metila e acetato de isopropila são recuperados.Instalação para obtenção de acetato de metila Processo Contínuo Descrição do processo: Ácido acético é alimentado na porção superior da coluna de esterificação. ocorre no meio da coluna. Ácido acético é recuperado na primeira coluna e retorna ao processo. e também é enviado para a coluna de esterificação. O Acetato de metila é isolado no topo da coluna e retirado com pureza entre 99 e 99. O Ácido acético. br/quimica/esterificacao-e-transesterificacao.C3.brasilescola.A7.jhtm http://www.br/portal/view/uploads/setores/157/aulaspraticas/Aula.eel.colegioweb.dequi.pdf http://pt.pdf http://qnesc.br/online/qnesc19/a11.wikipedia.usp.uol.Bibliografia http://www.C3.edu.br/~barcza/Esterificacao.B5es http://pt.09-Esterificac ao.sbq.org/wiki/%C3%89ster#Usos_e_aplica.htm .com.Pratica.br/quimica/reacao-de-esterificacao http://educacao.org/wiki/Esterifica%C3%A7%C3%A3o http://pt.pdf http://www.org/wiki/Transesterifica%C3%A7%C3%A3o http://www2.ufersa.com.wikipedia.com/quimica/esteres.wikipedia.org.org/wiki/%C3%89ster http://pt.wikipedia. Ciência e Tecnologia do Pará Belém/PA 2010 .Instituto Federal de Educação. Ciência e Tecnologia do Pará Nomes: Carla Carolina Jorge Felippe Flávio Alexandre Kleber Alexandre Pedro Paulo n°2008202002 n°2008202020 n°2008202007 n°2008202016 n°2008202012 Disciplina: Físico-Química Profª: Patrícia Curso: Química Industrial Turma: I2023MD .IFPA Instituto Federal de Educação.