Простые эфиры. Классификация, номенклатура, физические свойства, способы получения, идентификация. Представители: диэтиловый эфир, анизол, фенетол, 1,4-диоксан, тетрагидрофуран, этиленоксид.

Простые эфиры можно рассматривать как продукты замещения в спиртах или фенолах атома водорода гидроксильной группы на углеводородный радикал:

Радикалы могут быть одинаковыми (в симметричных эфирах) или различными (в несимметричных эфирах). В зависимости от природы радикала различают алифатические, ароматические и смешанные простые эфиры.

Номенклатура: Названия могут быть тривиальными:

Рациональными:

В международных названиях эфиры рассматриваются как производные углеводородов, у которых атом водорода замещен на алкоксигруппу –ОR.

Физические свойства: Диметиловый и метилэтиловый эфиры при нормальных условиях представляют собой газы. Другие алифатические эфиры — бесцветные подвижные жидкости с харак терным запахом, легче воды и в ней практически не растворяются. Большая летучесть низших эфиров обусловлена неспособностью к образованию межмолекулярных водородных связей. Применение эфиров в качестве растворителей. Диариловые эфиры — твердые вещества.

Способы получения:

1. Межмолекулярная дегидратация спиртов.

Вторичные и особенно третичные спирты в таких условиях в большей мере склонны к внутримолекулярной дегидратации с образованием алкенов.

2. Присоединение спиртов и фенолов к ненасыщенным соединениям.

3. Алкилирование спиртов и фенолов (синтез Вильямсона, S _N).

Представители:

1. Диэтиловый эфир (эфир). Летучая бесцветная подвижная горючая жидкость с характерным запахом, ограниченно растворим в воде. Пары тяжелее воздуха, взрывоопасны. В медицине применяется в качестве средства для ингаляционного наркоза, в химии — в качестве растворителя.

2. Анизол. Бесцветная жидкость с приятным запахом, плохо растворим в воде. Проявляет свойства ароматических соединений (S _R). Применяется в качестве растворителя, сырья для синтеза красителей, лекарственных средств, как парфюмерная отдушка. Качественно обнаруживается по развитию зеленого окрашивания при нагревании с SeO₂ в присутствии H₂SO₄.

3. Фенетол. Бесцветная жидкость с приятным запахом, плохо растворим в воде. Как и анизол, проявляет свойств ароматических соединений. Применяется в качестве растворителя, сырья для производства красителей, лекарственных и душистых средств.

 

4. 1,4 диоксан. Бесцветная жидкость с «эфирным» за пахом, растворим в воде и в органических растворителях. Применяется в качестве малополярного апротонного растворителя для эфиров целлюлозы, масел, красок. Канцерогенен.

5. Тетрагидрофуран (оксолан). Бесцветная летучая жидкость с «эфирным» запахом. Смешивается со многими органическими растворителями и водой. Применяется в качестве апротонного растворителя для поливинилхлорида, эфиров целлюлозы, алкидных смол. В качестве сырья для синтеза бута 1,3 диена и уретановых каучуков, янтарной и адипиновой кислот, бутиролактона, антикристал лизационной присадки к ракетным топливам. Токсичен.

 

6. Этиленоксид (оксиран). Горючий газ со сладковатым запахом, взрывоопасен, токсичен. Хорошо растворим в воде и в большинстве органических растворителей. Легко окисляется. Вследствие наличия в молекуле напряженного трехчленного цикла и электронодефицитных атомов углерода проявляет высокую реакционную способность.

 

 

33.Простые эфиры. Основные свойства (образование оксониевых солей); нуклеофильное расщепление галогенводородными кислотами, a-галогенирование. Реакционная способность a-галогеноэфиров. Окисление. Понятие об органических пероксидах и гидропероксидах. Оп­ределение доброкачественности диэтилового эфира.

Основные свойства: Из за относительно высокой электроотрицательности атома кислорода основные свойства у простых эфиров, как и у спиртов, выражены слабо.

Реакция образования оксониевых солей.

Эта реакция возможна при взаимодействии простых эфиров с сильными протонными кислотами (H₂SO₄, HHal) или жесткими кислотами Льюиса (ZnCl₂, AlCl₃, BF₃).

Электрофильные свойства у простых эфиров выражены слабо из-за малой поляризации связей О–С.

При условии выраженных нуклеофильных свойств возможно протекание реакции S _N с расщеплением простого эфира (ацидолиз). Легкость ацидолиза убывает в ряду:HI > HBr > HCl > H₂SO₄

Вследствие повышенной подвижности атом водорода в положении может легко замещаться хлором в условиях генерирования свободных радикалов (S _R).

Галогенирование:

В образующихся галогенопроизводных простых эфирах заметно возрастает электронодефицитность углеродного атома. Поэтому при его нуклеофильной атаке атом галогена может быть замещен (S _N):

 

Окисление: Вследствие высокой подвижности атома водорода при углеродном атоме С–Н связь в этом положении в простых эфирах может легко подвергаться гомолитическому разрыву с последующим присоединением молекулярного кислорода воздуха. То есть в условиях наличия свободных радикалов, простые эфиры могут подвергаться процессу автоокисления с образованием различных продуктов, в том числе гидропероксидов и пероксидов:

Факт возможного наличия в эфире гидроперекисей можно установить простой пробой с KI:

Диэтиловый эфир. Летучая бесцветная подвижная горючая жидкость с характерным запахом, ограниченно растворим в воде. Пары тяжелее воздуха, взрывоопасны. В медицине применяется в качестве средства для ингаляционного наркоза, в химии — в качестве растворителя.