Fischeresteröityminen

Fischeresteröityminen on karboksyylihapon ja alkoholin välinen esteröitymisreaktio, jota katalysoi vahva hapan katalyytit. Yleinen reaktio voidaan kirjoittaa muodossa R-COOH + R'-OH ⇌ R-COOR' + H2O. Reaktio on tasapainoreaktio, ja sen etenemistä voidaan ohjata poistamalla vesi tai käyttämällä alkoholia alkoholin ylijäämänä, jolloin esterintuotanto lisääntyy.

Mekanismin perusteet voidaan tiivistää seuraavasti: happokatalysoidulla protonoitumisella karboksyyliryhmän C=O-järjestelmä lisää elektrofiliisyyttä, mikä sallii alkoholin nukleofyyttisen hyökkäyksen muodosten tetraedraali-välivaiheen. Veden poistaminen vedetään pois tai protonit siirretään, jolloin esteri muodostuu lopulta. Prosessi on nopeampi korkeammassa lämpötilassa ja vahvistuu, kun veden poistaminen estää reaktion takaisinpäin.

Käyttökohteet ja käytännön seikat: Fischeresteröitymistä käytetään laajasti estereiden synteihin genetiin, luonnollisiin yhdisteisiin ja farmaseuttisten tuotteiden valmistukseen. Reaktio on tasapainoreaktio, joten tuottoa parannetaan usein poistamalla vesi (esim. Dean–Stark -laite tai azeotrooppinen vedenpoisto) ja käyttämällä alkoholia suurina määrinä. Tavanomaisia katalyyttejä ovat vahvat hapot kuten rikkihappo (H2SO4) tai p-tolueen sulfonihappo (PTSA). Lämpötilat vaihtelevat yleensä noin 60–120°C riippuen substraateista.

Historia: Reaktiosta käytetään Fischerin mukaan nimettynä nimeä ja se kuvattiin 19. ja 20. vuosisadan vaihteessa. Fischeresteröityminen on siten klassinen esimerkki happokatalysoidusta acyyl-esteröinnistä.