Eterio funkcinę grupę sudaro deguonies atomas, prijungtas prie dviejų alkilo grupių arba dviejų aromatinių (arilo) grupių: R-O-R. Alkilo grupės gali būti vienodos arba skirtingos. Kaip matyti iš 7-1 lentelės, eteriai mažai tirpsta vandenyje ir, susimaišę su vandeniu, sudaro du sluoksnius. Organinių medžiagų atskyrimo laboratorijoje metodas pagrįstas šiuo faktu. Jei dviejų medžiagų, pavyzdžiui, izopropilo alkoholio ir 1-chlorpropano, mišinys supilamas į skirstomąjį piltuvą, kuriame yra eteris ir vanduo, tada alkoholis daugiausia ištirps vandenyje, o halogenalkanas, kurio molekulės yra mažai polinės ir negebios. sudarydami vandenilinius ryšius, visiškai pereis į eterio sluoksnį. Nusausinus apatinį sluoksnį per piltuvo čiaupą, eterinį tirpalą galima atskirti nuo vandeninio tirpalo, o medžiagas išskirti distiliuojant.
Eterių nomenklatūra
Eteriai paprastai įvardijami pagal radikalios-funkcinės nomenklatūros taisykles, prie dviejų radikalų pavadinimų pridedant žodį „eteris“:
Daugiau sunkių atvejų naudokite IUPAC nomenklatūrą ir laikykite alkoksi grupę kaip pakaitalą. Pavyzdžiui, metilcikloheksilo eteris būtų vadinamas metoksicikloheksanu. Kitas pavyzdys:
Eterių paruošimas
Patogus bendras eterių gavimo būdas yra Williamson sintezė (žr. 5 skyrių).
Vienas iš dviejų radikalų R patenka į eterį iš alkoholio molekulės. Antrasis R gaunamas iš halogenalkano molekulės. Geriausias eterio derlius pasiekiamas, jei R yra pirminis radikalas. Tokiu atveju reakcija vyksta pagal mechanizmą, pavyzdžiui:
Simetrinius eterius galima paruošti tarpmolekulinės dehidratacijos būdu pirminiai alkoholiai:
Kitų alkoholių atveju alkenų susidarymas konkuruoja su šia reakcija, tačiau kartais galima pasirinkti sąlygas, kuriomis pagrindinis reakcijos produktas bus eteris:
Eterio reakcijos
Eteriai yra gana inertiški junginiai. Jie yra atsparūs reduktoriams, bazėms ir daugumai rūgščių. Eteriai dega ore, gamindami vandenį ir anglies dioksidą. Jie reaguoja su vandenilio bromidu ir vandenilio jodidu, kad suardytų šlaplės ryšį ir susidarytų halogenalkanas bei alkoholis. Alkoholis iš karto reaguoja su antrąja vandenilio bromido molekule, taip pat virsdamas halogenalkanu:
Pavyzdžiui:
Dėl eterių inertiškumo jie yra patogūs tirpikliai.
Eteriai paprastai gaminami iš alkokoidinių anijonų ir pirminių sten kenų (Williamsono sintezė). Kitas sintezės būdas – pirminių alkoholių tarpmolekulinė dehidratacija. Eteriai yra gana inertiški, tačiau juos skaido vandenilio halogenidai.
7-2 diagrama. Eterių paruošimas ir reakcijos
Praktiškai svarbūs eteriai
Dietilo eteris ir du cikliniai eteriai, kurie parodyti žemiau, yra plačiai naudojami kaip tirpikliai:
Mažos molekulinės masės esteriai, tokie kaip dietilas, yra labai pavojingi ugniai. Jie yra degūs ir gerai dega. Be to, veikiant orui eteriai gali sudaryti sprogius peroksidus.
Diizopropilo eteris kurį laiką buvo naudojamas bendrajai anestezijai, tačiau jį pakeitė saugesni ir veiksmingesni anestetikai, tokie kaip ciklopropanas ir natrio tiopentalis. Eugenolis, kvapusis gvazdikėlių aliejaus komponentas, taip pat turi eterio funkcinę grupę. Dauguma nejoninių paviršinio aktyvumo medžiagų taip pat yra eteriai. Vieno iš jų formulė parodyta žemiau. Ši medžiaga naudojama kaip priedas prie kosmetinių kremų, kad iš vandens ir aliejų mišinio susidarytų putos, kurios nesimaišo su vandeniu. Čigonų kandžių lytinis ūkis yra ciklinis eteris (oksiranas, žr. kitą skyrių):
Kitas įdomus eterio tipas yra vainiko eteris. Jie gavo šį pavadinimą, nes jų molekulės yra karūnos formos (nuo Angliškas žodis karūna – karūna). Žemiau parodytas eteris vadinamas 18-Crown-6. Tai 18 narių žiedas, kuriame yra 6 deguonies atomai. Nepaprasta šio junginio savybė yra jo gebėjimas koordinuotis su kalio jonais ir padaryti kalio druskas tirpias alkanuose ir kituose nepoliniuose tirpikliuose, kuriuose druskos paprastai netirpsta. Taigi, norint oksiduoti cikloheksanolį kalio permanganatu, pakanka į reakcijos mišinį įpilti nedidelį kiekį 18-Crown-6 eterio.
Dėl to permanganatas ištirps organiniame tirpiklyje ir pagreitins reakciją.
Oksiranai
Trinariai cikliniai eteriai vadinami oksiranamais (epoksidais). Jie yra svarbūs organinės sintezės tarpiniai produktai. Oksiranai yra daug reaktyvesni nei įprasti eteriai, nes jų molekulėse yra įtemptas trijų narių žiedas. Nukleofilai lengvai reaguoja su oksiranais, sukeldami nestabilų žiedo atidarymą:
Įprasta medžiaga, kurios molekulėse yra oksirano fragmentų, yra epoksidiniai klijai. Monomerų struktūra yra tokia:
Sumaišius šias dvi medžiagas, prasideda polimerizacija ir susidaro stiprus polimeras:
PAGRINDINIŲ NUOSTATŲ SANTRAUKA CH. 7
1. Junginių fizikines savybes lemia jų struktūra. Didelis alkoholių poliškumas ir vandenilinių jungčių susidarymas lemia aukštą šių medžiagų virimo temperatūrą ir jų tirpumą vandenyje. Tos pačios klasės junginių serijoje laikomasi taisyklės: kuo didesnė molekulinė masė, tuo aukštesnė virimo temperatūra ir mažesnis tirpumas vandenyje.
2. Pagal IUPAC nomenklatūros taisykles alkoholių pavadinimai susideda iš angliavandenilio, prie kurio prijungta hidroksilo grupė, pavadinimo, priesagos „ol“, hidroksilo grupės lokanto, taip pat lokantų ir pavadinimų. pakaitalų. Radikalų funkcinė nomenklatūra apima žodžio „alkoholis“ pridėjimą būdvardžiu, sudarytu iš radikalo, sujungto su hidroksilo grupe, pavadinimo. Taip pat naudojami trivialūs pavadinimai.
3. Etanolisįtraukta į alkoholinius gėrimus. Šiems tikslams jis gaunamas iš grūdų fermentinės fermentacijos būdu. Stiprus alkoholis gaunamas frakciniu fermentacijos mišinio distiliavimu. Kai kuriais atvejais etanolis yra sąmoningai denatūruojamas pridedant toksiškų medžiagų, kad būtų galima jį gerti.
4. Daugelis alkoholių gaminami pramoniniu būdu, hidratuojant atitinkamus alkenus. Metanolis sintetinamas anglies monoksido ir vandenilio reakcijos metu. Laboratorijoje alkoholiai gaminami redukuojant aldehidus ir ketonus, hidratuojant alkenus, reaguojant Grignardo reagentams su aldehidais, ketonais ir esteriais.
5. Alkoholiai gali būti paverčiami įvairiais kitais junginiais, tokiais kaip metalų alkoksidai, esteriai, aldehidai, ketonai, karboksirūgštys, alkenai, halogenalkanai.
6. Eterių pavadinimai sudaromi iš grupių, susijusių su deguonies atomu, pavadinimų ir žodžio "eteris". Eteriai taip pat gali būti vadinami alkoksipakeistais alkanais.
7. Eteriai gaunami Viljamsono reakcijos arba tarpmolekulinės alkoholių dehidratacijos būdu.
8. Eteriai yra labai inertiški, tačiau veikiami vandenilio bromido ir vandenilio jodido jie skyla.
9. Oksiranai, trijų narių eteriai, skirtingai nei kiti eteriai, reaguoja su įvairiais reagentais, sudarydami trijų narių žiedo atidarymo produktus. Epoksidinės dervos ir klijai gaminami oksiranų pagrindu.
Raktažodžiai
Eteriai yra organinės medžiagos, kuriame molekulėse yra angliavandenilių radikalų, sujungtų deguonies atomu. Tai galima parašyti taip: R"-O-R", kur R" ir R" yra tie patys arba skirtingi radikalai.
Eteriai laikomi alkoholių dariniais. Šie junginiai turi sudėtinius pavadinimus. Šiuo atveju naudojamas radikalų pavadinimas (didėjimo tvarka molekulinė masė) ir, tiesą sakant, žodis CH3OCH3, metiletilo eteris C2H5OCH3 ir pan.).
Simetriškas R-O-R jungtys gaunamas tarpmolekulinės alkoholio dehidratacijos būdu. Vienoje molekulėje O-H ryšys nutrūksta, o kitoje S-O jungtys. Reakciją galima laikyti nukleofilinis pakaitalas HO grupės (vienoje molekulėje) su RO grupe (iš kitos molekulės).
Asimetriški R-O-R junginiai susidaro sąveikaujant halogeniniam angliavandeniui ir alkoholatui.
Eteriai (skirtingai nei jų izomeriniai alkoholiai) turi žemesnę lydymosi ir virimo temperatūrą. Junginiai beveik nesimaišo su vandeniu. Taip yra dėl to, kad eteriai nesusidaro dėl to, kad jų molekulėse nėra polinių molekulių. O-H jungtys.
Junginiai yra neaktyvūs. Jie turi mažesnį reaktyvumą nei alkoholiai.
Eteriai dažnai naudojami kaip tirpikliai, nes jie gali ištirpinti daugelį organinių medžiagų.
KAM svarbiausi ryšiai apima heterociklinės rūgšties turinčias medžiagas: dioksaną ir epoksidą (etileno oksidą).
Pirmasis yra geras tirpiklis. Dioksanas maišosi ir su angliavandeniliais, ir su vandeniu. Dėl šių savybių šis junginys dar vadinamas „organiniu vandeniu“. Dioksanas yra toksiškas, tačiau didžiausią pavojų kelia jo halogenų turintys dibenzo dariniai.
Celiuliozės eteriai yra celiuliozės makromolekulės hidroksilo grupėse esančio vandenilio atomo pakeitimo alkilo arba rūgštinėmis liekanomis produktai. Sintezė atliekama siekiant suteikti naujų, ypač termoplastiškumą ir tirpumą. Pakeitus rūgštinėmis liekanomis, susidaro kompleksiniai junginiai, kai juos pakeičia alkilo liekanos, susidaro paprasti junginiai.
Pirmieji gaunami acilinimo ir esterinimo būdu – celiuliozei sąveikaujant su neorganinėmis ir organinėmis rūgštimis, jų rūgščių chloridais ir anhidridais. Didžiausias praktinę reikšmę prijungtas prie ksatogenatų. Šie junginiai gaunami reaguojant su neorganinėmis rūgštimis ir naudojami celofano ir viskozės pluoštų gamyboje. Celiuliozės nitratai taip pat turi pramoninę reikšmę. Jie naudojami gaminant lakus, plėveles, bedūmius miltelius.
Iš junginių, gautų sąveikaujant su celiuliozės acetatais, pramonėje plačiai naudojami celiuliozės acetatai. Jie naudojami plastikų ir plėvelių gamyboje.
Taip pat yra mišrių celiuliozės eterių. Juose yra įvairių acilo ir alkilo pakaitų.
Visų celiuliozės eterių savybės priklauso nuo radikalo pobūdžio. Taip pat svarbus pakeitimo ir polimerizacijos laipsnis.
Mažai pakeisti paprasti junginiai ištirpsta vandenyje šarminiai tirpalai ir vandens. Tai leidžia juos naudoti kaip tirštiklius ir stabilizatorius emulsijose naftos, popieriaus, tekstilės, maisto, farmacijos ir kitose pramonės šakose. Labai pakeičiami ir paprasti) yra suderinami su plastifikatoriais. Jie naudojami plastikų ir lakų gamyboje.
Karūnos eteriai yra poliesteriai, kurių žiede yra keli deguonies atomai. Formaliai jie laikomi etileno oksido ciklooligomerizacijos produktais. Unikali šių junginių savybė yra galimybė sudaryti kompleksus su skirtingomis druskomis. Šie kompleksai susidaro dėl elektrostatinės sąveikos.
Apibrėžimas. Bendra formulė eteriai. Fizinės savybės
Eteriai yra organiniai junginiai, kuriuose yra angliavandenilių radikalų $R$ ir $R"$, sujungtų deguonies atomu. Eteriai gali būti laikomi alkoholių dariniais.
Bendroji eterio formulė yra $R-O-R"$, $Ar-O-R$ arba $Ar-O-Ar$. Angliavandenilių radikalai gali būti vienodi arba skirtingi.
$CH_3-O-CH_3$ - dimetilo eteris;
2 pav. Paprasčiausias alkilarilo eteris yra metilfenileteris (anizolis). Autorius24 – internetinis keitimasis studentų darbais
Praktiškai svarbiausi yra šie cikliniai eteriai:
Eteriai gali būti:
- simetriškas, jei abu radikalai yra vienodi (difenilo, dietilo eteriai);
- nesimetriškas, jei radikalai yra skirtingi (metil-etilo, metilfenilo eteriai).
Paprastuose eteriuose kampas tarp $C-O-C$ ryšių nėra lygus 180$^\circ$С. Todėl dviejų $C-O$ obligacijų dipolio momentai vienas kito nepanaikina. Dėl to eteriai turi mažą grynąjį dipolio momentą.
Dauguma eterių yra dujinės arba skystos medžiagos. Tačiau yra išimčių, pavyzdžiui, fenoksibenzenas.
Tos pačios molekulinės masės eteriai ir alkanai turi panašią virimo temperatūrą. Tačiau eteriai turi daug žemesnę virimo ir lydymosi temperatūrą nei izomeriniai alkoholiai.
Pavyzdžiui: virimo temperatūra n-heptanas - 98$^\circ$С, metilas- n-pentilo eteris - 100$^\circ$С ir n-heksilo alkoholis - 157$^\circ$C.
6 pav. Kai kurių eterių lydymosi ir virimo temperatūra. Autorius24 – internetinis keitimasis studentų darbais
Eteriuose vandenilis yra prijungtas tik prie anglies ir nėra vandeniliniai ryšiai, skirtingai nei alkoholis. Todėl eteriai praktiškai nesimaišo su vandeniu. Tačiau alkoholių ir eterių tirpumas vandenyje yra maždaug vienodas.
Pavyzdžiui, n-butilo alkoholis ir dietilo eteris ištirpinami vandenyje santykiu 8 g 100 g vandens. Eteriai tirpsta vandenyje dėl vandenilinių ryšių susidarymo tarp vandens molekulių ir eterio molekulių.
Eteriai gerai tirpdo organines medžiagas.
Absoliutus eteris
Absoliutus eteris yra eteris, kuriame nėra drėgmės ar alkoholio pėdsakų (pavyzdžiui, dietilo eteris $C_2H_5-O-C_2H_5$, naudojamas Grignardo reakcijoje). Absoliutus eteris gali būti gaunamas distiliuojant įprastą eterį virš koncentruotos sulfato rūgšties, kuri pašalina alkoholį, vandenį ir peroksidus. Vėliau absoliutus eteris laikomas virš natrio metalo.
Eterio analizė
Alifatinių ir aromatinių eterių cheminė elgsena atitinka panašių angliavandenilių elgseną. Eteriai nuo angliavandenilių skiriasi tirpumu šaltoje koncentruotoje sulfato rūgštyje, o tai yra dėl eterių gebėjimo sudaryti oksonio druskas.
Jei paprastas eteris jau buvo aprašytas, jį galima identifikuoti pagal fizines savybes arba cheminiu būdu, suskaidant kaitinant koncentruota jodo rūgštimi ir vėliau atpažįstant reakcijos produktus.
Aromatiniai esteriai gali būti paverčiami kietais nitrinimo arba brominimo produktais ir jų lydymosi temperatūra, palyginti su anksčiau aprašytais dariniais.
Eterio skilimas vandenilio jodo rūgštimi naudojamas alkoksigrupių skaičiui alkilarileteryje nustatyti Zeiselio metodu.
Norint atpažinti eterį, atliekama spektrinė analizė. Eterio infraraudonajame spektre nėra būdingos alkoholių $O-H$ juostos, tačiau yra stipri $C-O$ juosta 1060-1300 cm$^(-1)$: alkilo eteriams 1060-1150 cm. $^(-1)$, arilo ir vinilo esteriams 1200-1275 cm$^(-1)$:
7 pav.
Kai kurių eterių taikymas
Eteriai naudojami atsižvelgiant į jų gebėjimą gerai ištirpinti organines medžiagas (dervas, riebalus ir kt.).
Dietilo eteris (techninis pavadinimas "sieros eteris") naudojamas:
- kaip reakcijos terpė atliekant organines sintezes;
- tam tikroms medžiagoms (pavyzdžiui, alkoholiams iš vandeninių tirpalų) išgauti;
- kaip sintetinių ir natūralių dervų tirpiklis, celiuliozės druskos parako gamyboje;
- kaip kuro komponentas aviacijoje;
- medicinoje inhaliacinei ir vietinei anestezijai.
Diizopropilo eteris:
- yra puikus gyvulinių riebalų, mineralinių ir augalinių aliejų, sintetinių ir natūralių dervų tirpiklis;
- naudojamas kaip variklių degalų priedas, taip padidinant oktaninį skaičių;
- naudojamas uranui atskirti nuo jo skilimo produktų;
- acto rūgščiai ekstrahuoti iš vandeninių tirpalų.
Anizolis ir fenetolis naudojami kaip tarpiniai junginiai vaistų, dažiklių ir kvapiųjų medžiagų gamyboje. Iš fenetolio gaunamas fenetidinas ir jo dariniai, kurie medicinoje naudojami kaip karščiavimą mažinančios medžiagos.
Difenilo eteris (difenilo oksidas) naudojamas kaip aušinimo skystis dauterminiame mišinyje.
Ciklinio eterio dioksanas:
- geras celiuliozės acetato, augalinių ir mineralinių riebalų bei aliejų, vaškų, dažų tirpiklis;
- naudojamas kaip organinės sintezės reakcijos terpė;
- naudojamas 1,1,1-trichloretanui stabilizuoti transportuojant aliuminio konteineriuose ir sandėliuojant.
Eteriai (eteriai) yra junginiai, kurių bendra formulė ROR." Pagal IUPAC nomenklatūrą eteriai laikomi alkoksialkanais. Šiuo atveju didesnis radikalas laikomas baziniu. Eteriams radikalų funkcinė nomenklatūra naudojama dažniau nei kitoms klasėms. Šiuo atveju pavadinimai sudaromi iš radikalų R ir R pavadinimų, susijusių su deguonies atomu, pridedant žodį „eteris“.
arba
arba Etoksietanas 2-metoksi-2-metilpropanas
(dietilo eteris) ( trina-butilo metilo eteris, TBME)
Geri prototiziniai tirpikliai reakcijoms vykdyti yra celiolozolis ir metilceliolozolvas. Geras tirpiklis hidroboravimo reakcijoms ir redukcijai natrio vandenilio boratu yra diglimas.
2-metoksietanolis 2-etoksietanolis dietileno glikolio dietilo eteris
(metilo celiuliozės tirpalas) (celosolis) (diglimas)
Cikliniai eteriai yra plačiai naudojami:
etileno oksidas tetrahidrofuranas tetrahidropiranas 1,4-dioksanas
Eteriai turi tokią pat geometriją kaip H 2 O (Gillespie). Valencija kampas S-O-S atitinka 112 o CH 3 OCH 3, kuris yra artimas tetraedriniam kampui ir rodo sp 3- deguonies atomo hibridizacija.
Eterio molekulės negali sudaryti vandenilinių jungčių viena su kita, todėl jos yra daug lakesnės nei alkoholiai, turintys tokį patį anglies atomų skaičių. Eterių tankis yra mažesnis nei vandens. Jų tirpumas vandenyje, su kuriuo jie gali sudaryti vandenilinius ryšius, yra beveik toks pat kaip ir jų izomerinių alkoholių, pavyzdžiui, dietilo eteris ir 1-butanolis ištirpsta vandenyje maždaug 8 g 100 ml vandens.
Esteriai yra chemiškai gana inertiški, todėl plačiai naudojami kaip tirpikliai. Daugelis esterių turi malonų kvapą ir yra naudojami parfumerijoje.
1 pratimas. Nubraižykite skeleto formules ir pavadinkite šiuos esterius naudodami IUPAC ir bendrinius pavadinimus:
b)
(V) 
d) 
Atsakymas:
a) 2-metoksi-2-metilpropanas ( trina-butilo metilo eteris), (b) 2-metoksi-2-metilpropanas ( trina-butilo etilo eteris), c) transas-2-etoksicikloheksanolis, d) metoksietenas (vinilo metilo eteris).
1. Eterių paruošimas
Yra trys bendri metodai eterių paruošimas: tarpmolekulinė alkoholių dehidratacija, alkoholių sąveika su alkenami ir Williamson reakcija.
1.1. Tarpmolekulinė alkoholių dehidratacija
Jei yra koncentruota sieros rūgštis, bevandenė fosforo rūgštis arba katalizatoriai, tokie kaip aliuminio oksidas arba fosfatas, vanduo atsiskiria iš dviejų alkoholio molekulių:
(1)dietilo eteris
Mechanizmas S N 2:
etilhidroksonis (M1)
Dietilhidroksonis
Metodas tinka simetriniams eteriams gaminti iš nešakotų pirminių alkoholių:
(2)b-bromoetilo alkoholis b-dibrometilo eteriai
Dehidratuojant 1,4-butandiolį, esant fosforo rūgščiai, susidaro ciklinis tetrahidrofurano esteris (THF):
(3)
1,4-butandiolio tetrahidrofuranas (THF)
Nagrinėjamas metodas tinka tik simetriniams eteriams gaminti iš nešakotų pirminių alkoholių, išskyrus atvejį, kai vienas alkoholis yra tretinis, o antrasis – pirminis:
(4)trina-butanolis 1-butanolis butilas- trina-butilo eteris
Pramonėje dietilas, dibutilas ir daugybė kitų paprastų eterių gaunami tarpmolekulinės alkoholių dehidratacijos būdu.
2 pratimas. Apibūdinkite reakcijos mechanizmą:
Atsakymas:
3 pratimas. Parašykite (a) dietilo, (b) dibutilo ir (c) b-dibrometilo eterių ir (d) tetrahidrofurano (THF) gavimo reakcijas ir apibūdinkite jų mechanizmą.
1.2. Esterių sintezė naudojant Williamsono reakciją
Ši reakcija buvo nagrinėjama anksčiau tiriant alkilhalogenidus.
Metalų alkoholiatai lengvai patiria nukleofilines pakeitimo reakcijas, sudarydami alkoksido anijonus RO - . Jei reikia gauti asimetrinius esterius, reikia atidžiai apsvarstyti galimybę naudoti halogeninius angliavandenilius ir alkoholio alkoksidus.
(5)
2-metoksipropanas
(6)benzilas- trina-butilo eteris
Sintetinant alkilarilo eterius, fenolatą būtina apdoroti alkilo halogenidu, nes arilo halogenidai nereaguoja su alkoholiatais.
4 pratimas. Užrašykite šių esterių gamybos reakcijas:
b) 5 pratimas. Iš kurių junginių pagal Williamsoną galima gauti
a) metilo izopropilo eteris, b) tret- butilo etilo eteris
c) propilfenilo eteris? Paaiškinkite reagentų pasirinkimą.
1.3. Alkoholių pridėjimas prie alkenų
Esant rūgščiai, alkoholiai jungiasi su alkenais, sudarydami esterius. Reakcijos mechanizmas panašus į alkenų hidratacijos mechanizmą.
(7)
tret- butilo metilo eteris
Mechanizmas:
(M 2) 
Šis metodas dažnai naudojamas apsaugoti pirminių alkoholių hidroksilo grupę, kai vyksta reakcijos su kitais funkcines grupes ta pati molekulė, nes trina-butilo grupę galima lengvai pašalinti veikiant rūgštimi.
6 pratimas. Turėdami 3-brom-1-propanolį ir natrio acetilenidą, pasiūlykite schemą, kaip gauti iš pradžių 4-pentin-1-olį, o paskui
Susidaro dėl dviejų alkoholio molekulių reakcijos tarpusavyje, tai yra eteriai. Ryšys susidaro per deguonies atomą. Reakcijos metu vandens molekulė (H 2 O) atsiskiria ir du hidroksilai sąveikauja vienas su kitu. Pagal nomenklatūrą simetriški eteriai, ty susidedantys iš identiškų molekulių, gali būti vadinami trivialiais vardais. Pavyzdžiui, vietoj dietilo – etilo. Junginių su skirtingais radikalais pavadinimai išdėstyti abėcėlės tvarka. Pagal šią taisyklę metiletilo eteris skambės teisingai, bet atvirkščiai – ne.
Struktūra
Dėl skirtingų alkoholių, kurie reaguoja, jų sąveika gali susidaryti eteriai, kurių struktūra labai skiriasi. Bendra šių junginių struktūros formulė atrodo taip: R-O-R ´. Raidės „R“ reiškia alkoholio radikalus, tai yra, paprasčiau tariant, likusią angliavandenilio molekulės dalį, išskyrus hidroksilą. Jei alkoholis turi daugiau nei vieną tokią grupę, jis gali sudaryti keletą ryšių su skirtingais junginiais. Alkoholio molekulės taip pat gali turėti ciklinių fragmentų savo struktūroje ir paprastai yra polimerai. Pavyzdžiui, kai celiuliozė reaguoja su metanoliu ir (arba) etanoliu, susidaro eteriai. Bendra šių junginių formulė, kai jie reaguoja su tos pačios struktūros alkoholiais, atrodo taip pat (žr. aukščiau), tačiau brūkšnelis pašalinamas. Visais kitais atvejais tai reiškia, kad radikalai eterio molekulėje gali būti skirtingi.
Cikliniai eteriai
Ypatingos rūšies eteriai yra cikliniai. Žinomiausi iš jų yra oksietanas ir tetrahidrofuranas. Šios struktūros eteriai susidaro dėl dviejų vienos daugiahidroalkoholio molekulės hidroksilų sąveikos. Dėl to susidaro ciklas. Skirtingai nuo linijinių eterių, cikliniai esteriai labiau gali sudaryti vandenilio ryšius, todėl yra mažiau lakūs ir geriau tirpsta vandenyje.
Eterių savybės
Fizine prasme eteriai yra lakūs skysčiai, tačiau yra gana daug kristalinių atstovų.
Šie junginiai blogai tirpsta vandenyje, daugelis jų turi malonų kvapą. Yra viena savybė, dėl kurios eteriai aktyviai naudojami kaip organiniai tirpikliai laboratorijose. Cheminės šių junginių savybės yra gana inertiškos. Daugelis jų nehidrolizuojami - atvirkštinė reakcija, kuri vyksta dalyvaujant vandeniui ir sukelia dviejų alkoholio molekulių susidarymą.
Cheminės reakcijos, susijusios su eteriais
Cheminės eterių reakcijos paprastai įmanomos tik tada, kai aukšta temperatūra. Pavyzdžiui, kaitinamas iki aukštesnės nei 100 o C temperatūros, metilfenileteris (C 6 H 5 -O-CH 3) reaguoja su vandenilio bromido (HBr) arba vandenilio jodo rūgštimi (HI), sudarydamas fenolį ir brommetilą (CH 3 Br) arba jodometilą. (CH3I), atitinkamai.
Daugelis šios junginių grupės atstovų, ypač metilo etilo ir dietilo eterio, gali reaguoti taip pat. Halogenas paprastai prisijungia prie trumpesnio radikalo, pavyzdžiui:
- C 2 H 5 -O-CH 3 + HBr → CH 3 Br + C 2 H 5 OH.
Kita reakcija, kurią patiria eteriai, yra sąveika su Lewis rūgštimis. Šis terminas reiškia molekulę arba joną, kuris yra akceptorius ir susijungia su donoru, turinčiu vienišą elektronų porą. Taigi boro fluoridas (BF 3) ir alavo chloridas (SnCI 4) gali veikti kaip tokie junginiai. Sąveikaujant su jais eteriai sudaro kompleksus, vadinamus oksonio druskomis, pavyzdžiui:
- C2H5-O-CH3 + BF3 → -B(-)F3.
Eterių paruošimo metodai
Eteriai ruošiami įvairiais būdais. Vienas iš būdų yra alkoholių dehidratavimas naudojant koncentruotą sieros rūgštį (H 2 SO 4) kaip vandens šalinimo priemonę. Reakcija vyksta 140 o C. Tokiu būdu iš vieno alkoholio gaunami tik junginiai. Pavyzdžiui:
- C 2 H 5 OH + H 2 SO 4 → C 2 H 5 SO 4 H + H 2 O;
C 2 H 5 SO 4 H + HOC 2 H 5 → C 2 H 5 -O-C 2 H 5 + H 2 SO 4.
Kaip matyti iš lygčių, dietilo eterio sintezė vyksta 2 etapais.
Kitas eterių sintezės būdas yra Williamsono reakcija. Jo esmė slypi kalio arba natrio alkoholio sąveikoje. Taip vadinami alkoholio hidroksilo grupės protono pakeitimo metalu produktai. Pavyzdžiui, natrio etoksidas, kalio izopropilatas ir kt. Štai šios reakcijos pavyzdys:
- CH 3 ONa + C 2 H 5 Cl → CH 3 -O-C 2 H 5 + KCl.
Esteriai su dvigubomis jungtimis ir cikliniais atstovais
Kaip ir kitose grupėse organiniai junginiai, tarp eterių randama junginių su dvigubomis jungtimis. Tarp šių medžiagų gavimo būdų yra specialių, nebūdingų prisotintoms struktūroms. Juose naudojami alkinai, prie kurių trigubos jungties pridedamas deguonis ir susidaro vinilo esteriai.
Mokslininkai aprašė ciklinės struktūros eterių (oksiranų) gavimą, naudojant alkenų oksidacijos metodą su perrūgštimis, kuriose vietoj hidroksilo grupės yra peroksido liekana. Ši reakcija taip pat vykdoma veikiant deguoniui, esant sidabro katalizatoriui.
Eterių naudojimas laboratorijose apima aktyvų šių junginių, kaip cheminių tirpiklių, naudojimą. Šiuo atžvilgiu dietilo eteris yra populiarus. Kaip ir visi šios grupės junginiai, jis yra inertiškas ir nereaguoja su jame ištirpusiomis medžiagomis. Jo virimo temperatūra kiek aukštesnė nei 35 o C, o tai patogu, kai būtinas greitas išgarinimas.
Tokie junginiai kaip dervos, lakai, dažai ir riebalai lengvai tirpsta eteriuose. Fenolio dariniai naudojami kosmetikos pramonėje kaip konservantai ir antioksidantai. Be to, į ploviklius dedama esterių. Tarp šių junginių buvo rasta atstovų, turinčių ryškų insekticidinį poveikį.
Cikliniai eteriai sudėtinga struktūra naudojamas medicinoje naudojamų polimerų (ypač glikolido, laktido) gamyboje. Jie atlieka biosorbuojamos medžiagos funkciją, kuri, pavyzdžiui, naudojama kraujagyslėms apeiti.
Celiuliozės eteriai naudojami daugelyje sričių žmogaus veikla, įskaitant atkūrimo proceso metu. Jų funkcija yra klijuoti ir sustiprinti gaminį. Jie naudojami popierinių medžiagų, paveikslų, audinių restauravimui. Yra speciali technika, kai senas popierius panardinamas į silpną (2%) metilceliuliozės tirpalą. Šio polimero esteriai yra atsparūs cheminiams reagentams ir ekstremalioms sąlygoms aplinką, yra nedegūs, todėl naudojami bet kokioms medžiagoms suteikti tvirtumo.
Keletas konkrečių eterių atstovų panaudojimo pavyzdžių
Eteriai naudojami daugelyje žmogaus veiklos sričių. Pavyzdžiui, kaip priedas prie variklinės alyvos (diizopropilo eterio), aušinimo skysčio (difenilo oksido). Be to, šie junginiai naudojami kaip tarpiniai vaistai vaistų, dažiklių ir aromatinių priedų (metilfenilo ir etilfenilo eterių) gamyboje.
Įdomus eteris yra dioksanas, kuris gerai tirpsta vandenyje ir leidžia šį skystį maišyti su aliejais. Jo gamybos ypatumas yra tas, kad dvi etilenglikolio molekulės yra sujungtos viena su kita per hidroksilo grupes. Dėl to susidaro šešių narių heterociklas su dviem deguonies atomais. Jis susidaro veikiant koncentruotai sieros rūgščiai 140 o C temperatūroje.
Taigi, eteriai, kaip ir visos klasės organinė chemija, yra labai įvairios. Jų bruožas yra cheminis inertiškumas. Taip yra dėl to, kad, skirtingai nei alkoholiai, jie neturi vandenilio atomo ant deguonies, todėl jis nėra toks aktyvus. Dėl tos pačios priežasties eteriai nesudaro vandenilinių ryšių. Būtent dėl šių savybių jie gali maišytis su įvairiais hidrofobiniais komponentais.
Baigdamas norėčiau pažymėti, kad dietilo eteris naudojamas genetiniuose eksperimentuose vaisinėms muselėms eutanazuoti. Tai tik maža dalis to, kur šios jungtys naudojamos. Visai gali būti, kad ateityje eterių pagrindu bus pagaminta nemažai naujų patvarių polimerų, kurių struktūra patobulinta lyginant su esamais.
