Question

0,3 моль сложного эфира ароматической кислоты нагревали продолжительное время с водным раствором гидроксида натрия. По окончании реакции бутанол-1 отогнали и нагрели с концентрированной серной кислотой. При этом было получено 11,2 л (н.у.) газа и 6,5 г простого эфира. Определите строение исходного эфира, если известно, что массовая доля натрия как элемента в соли карбоновой кислоты составляет 21,9%.

Answer 1

Сл.эфир + NаОН→Nа-соль аромат. к-ты + СН3СН2СН2СН2ОН  (1)
Так как получен и газ и простой эфир, то бутанол-1 вступает в реакцию как внутримолекулярной дегидратации, так и межмолекулярной дегидратации:
СН3СН2СН2СН2ОН(Н2SО4,t)→CН3-СН2-СН=СН2 + Н2О              (2)
2СН3СН2СН2СН2ОН(Н2SО4,t)→С4Н9-О-С4Н9 + Н2О                     (3)
Найдем количество газа бутена и по уравнению (2) найдем количество бутанола-1:
(С4Н8)=V/Vm= 11,2 л/22,4л/моль=0,5 моль
ν(С4Н8): ν(С4Н9ОН)=1:1,  ν(С4Н9ОН)=0,5 моль.
Найдем количество дибутилового эфира и по уравнению (3) найдем количество бутанола-1:
(С4Н9-О-С4Н9)=m/M= 6,5 г/130 г/моль=0,05 моль
ν(С4Н9-О-С4Н9): ν(С4Н9ОН)=1:2,  ν(С4Н9ОН)=0,1 моль.
Общее количество бутанола-1 равно 0,5 +01=0,6 моль.
Сравним количество вещества сложного эфира и бутанола-1:
ν(сл. эфира): ν(С4Н9ОН)=0,3:0,6=1:2, следовательно, ароматическая кислота была двухосновная, и в одном моле ее натриевой соли содержится 2 моль натрия.
w(Nа)=(2×M(Nа)/M(соли),   M(соли)=(2×23)/0,219= 210 г/моль.
Эта молярная масса соответствует молярной массе динатриевых солей изомерных фталевых кислот: С6Н4(СООNа)2.
Таким образом, одна из возможных структурных формул сложного эфира: С6Н4(СООС4Н9)2.
Ответ: дибутиловый эфир фталевой кислоты.