Какое количество (г) кислоты и спирта требуется для синтеза 150 г изовалерианоизоамилового эфира (яблочной эссенции), если его выход составляет 80 % от теоретического? Напишите уравнение реакции и опишите еѐ механизм

Уравнение реакции синтеза изовалерианоизоамилового эфира:

CH3(CH2)3COOH + CH3(CH2)2CH(CH3)OH -> CH3(CH2)3COOCH2CH(CH3)2 + H2O

Механизм реакции:

1. Протонирование карбоксильной группы кислоты (CH3(CH2)3COOH) в присутствии катализатора:

CH3(CH2)3COOH + H+ -> CH3(CH2)3COOH2+

2. Нуклеофильное атакование гидроксильной группы спирта (CH3(CH2)2CH(CH3)OH) на протонированную карбоксильную группу:

CH3(CH2)3COOH2+ + CH3(CH2)2CH(CH3)OH -> CH3(CH2)3COOCH2CH(CH3)2 + H2O

Для синтеза 150 г изовалерианоизоамилового эфира с выходом 80%, необходимо использовать:

Молярная масса изовалерианоизоамилового эфира = 174 г/моль

Теоретический выход = масса продукта / молярная масса продукта = 150 г / 174 г/моль = 0,862 моль

Фактический выход = 80% * 0,862 моль = 0,69 моль

Молярное соотношение кислоты и спирта в реакции 1:1, поэтому для синтеза 0,69 моль изовалерианоизоамилового эфира необходимо использовать 0,69 моль кислоты и 0,69 моль спирта.

Масса кислоты = молярная масса кислоты * количество молей кислоты = 118 г/моль * 0,69 моль = 81,42 г

Масса спирта = молярная масса спирта * количество молей спирта = 88 г/моль * 0,69 моль = 60,72 г

Таким образом, для синтеза 150 г изовалерианоизоамилового эфира необходимо использовать 81,42 г кислоты и 60,72 г спирта.