Етери: својства, припрема, употреба

Органска једињења Добијени два молекула алкохола који су резултат реакције једних других су етери. Веза се формира преко атома кисеоника. Током реакције, молекул воде (Х20) се одваја, а два хидроксила се међусобно уклапају. Према номенклатури, симетрични етери, који се састоје од идентичних молекула, могу се назвати тривијалним именима. На пример, уместо диетил-етила. Име једињења са различитим радикалима изграђено је абецедним редом. Према овом правилу, метил етил етар ће звучати истинито, напротив - не.

Структура

У вези са разноврсношћу алкохола који реагују, када су у интеракцији, могу се формирати етери који се значајно разликују у својој структури. Општа формула за структуру ових једињења је следећа: РОР ^´ . Слова "Р" означавају радикале алкохола, то јест, једноставно речено, остатак угљоводоничног дела молекула, изузев хидроксил. Ако је алкохол таквих група више од једног, онда он може да формира неколико веза са различитим једињењима. Молекули алкохола могу такође имати цикличне фрагменте у својој структури и генерално представљају полимере. На пример, етери се формирају када целулоза реагује са метанолом и / или етанолом. Општа формула ових једињења у реакцији алкохола исте структуре изгледа исто (види горе), али знак цртице је уклоњен. У свим другим случајевима, то значи да радикали у молекулу етра могу бити различити.

Циклични естри

Посебна врста етера је циклична. Најпознатије међу њима су оксиетан и тетрахидрофуран. Формирање етера ове структуре настаје као резултат интеракције два хидроксила једне молекуле полихидричног алкохола. Као резултат, формира се циклус. За разлику од линеарних етера, циклични су више способни да формирају водикове везе, те су стога мање испарљиви и растворљивији у води.

Својства етера

У физичком смислу, етри су испарљиве течности, али има доста кристалних представника.

Ова једињења су слабо растворљива у води, а многи од њих имају пријатан мирис. Постоји један квалитет због којег се етери активно користе као органски растварачи у лабораторијама. Хемијска својства ових једињења су прилично инертна. Многи од њих нису подвргнути хидролизи - реверзна реакција која се јавља уз учешће воде и доводи до стварања двају молекула алкохола.

Хемијске реакције уз учешће естара

Хемијске реакције етара су генерално изводљиве само на високим температурама. На пример, када се загреје температуре изнад 100 ° Ц метилфенил етар (Ц6Х5-О-ЦХ3) реагује са бромоводоником (ХБр) или јодоводонском киселином (ХИ) да би се добио фенол и бромометил (ЦХ3Бр) или јодометил (ЦХ3И), редом.

На исти начин, многи чланови ове групе једињења могу да реагују, нарочито, метил етил и диетил етар. Халоген се, по правилу, спаја са краћим радикалом, на пример:

• Ц2Х5-О-ЦХ3 + ХБр → ЦХ3Бр + Ц2Х5ОХ.

Друга реакција у коју етери улазе је реакција са Левис-овим киселинама. Овај термин се односи на молекул или јон који је акцептор и повезан је са донором који има усамљени пар електрона. Дакле, бор флуорид (БФ ₃ ), коситар хлорид (СнЦИ ₄ ) може да делује као такво једињење. У интеракцији са њима, етри формирају комплексе који се називају оксонијумове соли, на пример:

• Ц2Х5-О-ЦХ3 + БФ3 → [Ц2Х5-О (+) - ЦХ3] -Б (-) Ф3.

Методе за производњу етара

Добијање етера се одвија на различите начине. Један од метода је дехидрација алкохола употребом концентроване сумпорне киселине (Х2С04) као дехидратора. Реакција се одвија на 140 ^° Ц. На овај начин добијају се једино једињења из истог алкохола. На пример:

• Ц2Х5ОХ + Х2С04 → Ц2Х5С04Х + Х20;
  Ц2Х5С04Х + НОЦ2Х5 → Ц2Х5-О-Ц2Х5 + Х2СО4.

Као што се може видети из једначина, синтеза диетил етра се одвија у 2 корака.

Други начин за синтезу етера је путем Виллиамсонове реакције. Његова суштина лежи у интеракцији калијум или натријум алкохола. Ово је назив протон супституционог продукта хидроксилне групе алкохола за метал. На пример, натријум етилат, калијум изопропил и тако даље. Ево примера ове реакције:

• СН ₃ ОНа + С ₂ Н ₅ Цл → СН ₃ –О - С ₂ Н ₅ + КЦл.

Естри са двоструким везама и цикличним представницима

Као иу другим групама органских једињења, једињења са двоструким везама се налазе међу етерима. Међу начинима добијања ових супстанци су посебне, нису типичне за засићене структуре. Они се састоје од употребе алкина, чија трострука веза доводи до додавања кисеоника и формирања винил етера.

Научници су описали припрему етера цикличне структуре (оксиран) користећи метод оксидације алкенова са перкиселинама које садрже пероксидни остатак уместо хидроксилне групе. Ова реакција се такође изводи под дејством кисеоника у присуству сребрног катализатора.

Примена етера

Употреба етара у лабораторијама је активна употреба ових једињења као хемијских растварача. Диетил етар је популаран у овом погледу. Као и сва једињења ове групе, она је инертна, не реагује са супстанцама раствореним у њој. Тачка кључања је нешто више од 35 ° Ц, што је погодно ако вам је потребно брзо испаравање.

Таква једињења као што су смоле, лакови, боје, масти се лако растварају у етрима. Деривати фенола се користе у козметичкој индустрији као конзерванси и антиоксиданти. Поред тога, естрима се додају детерџенти. Међу овим једињењима пронађени су представници са израженим инсектицидним дејством.

Циклични естери сложене структуре се користе у припреми полимера (посебно гликолида, лактида) који се користе у медицини. Они обављају функцију биосорбабле материјала, који се, на примјер, користи за заобилажење пловила.

Етери целулозе се користе у многим областима људске активности, укључујући и процес рестаурације. Њихова функција је лепљење и ојачање производа. Користе се за обнављање папирних материјала, слика, тканина. Постоји посебна техника која се састоји у спуштању старог папира у слабо (2%) раствор метилцелулозе. Естери овог полимера су отпорни на хемијске реагенсе и екстремне услове околине, незапаљиви, и стога се користе за давање чврстоће било ком материјалу.

Неки примери употребе специфичних представника естара

Етери се користе у многим областима људске активности. На пример, као адитив моторном уљу (диизопропил етар), носач топлоте (дифенилоксид). Поред тога, ова једињења се користе као интермедијери за припрему лекова, боја и ароматичних адитива (метилфенил и етилфенил етри).

Интересантан естар је диоксан, који се одликује добром растворљивошћу у води и омогућава мешање те течности са уљима. Особитост његове производње лежи у чињеници да су два молекула етилен гликола међусобно повезана у хидроксилним групама. Резултат је шесточлани хетероцикл са два атома кисеоника. Формира се дјеловањем концентрираног сумпорна киселина на 140 ^° Ц.

Тако су етери, као и све класе органске хемије, веома разноврсни. Њихова особина је хемијска инертност. То је због чињенице да, за разлику од алкохола, они немају атом водоника у кисеонику, тако да није тако активан. Из истог разлога етри не формирају водикове везе. Управо због ових својстава могу се мијешати с различитим врстама хидрофобних компоненти.

У закључку, желио бих напоменути да се диетил етар користи у експериментима на генетици за поспане мухе. Ово је само мали део где се ова једињења користе. Могуће је да ће на бази етера у будућности произвести велики број нових трајних полимера са побољшаном структуром у односу на постојеће.