Eterami nazywamy związki w których występuje wiązanie C-O-C. Etery są dosyć trwałymi związkami (wiązanie C-O-C jest dosyć trwałe). Nie reagują z odczynnikami zasadowymi i kwasowymi. Ulegają jedynie substytucji nukleofilowej wobec silnych reagentów nukleofilowych np. HBr i HJ.
CH3-CH2-O-CH2-CH3 + HBr -> CH3-CH2-OH + CH3-CH2-Br
Są bardzo lotnymi związkami, które lubią "penetrować" pracowanie chemiczną. Mówiąc prościej - z otwartej butli z eterem wydostają się pary tego eteru, które krążą po pomieszczeniu i gdy spotkają się ze źródłem ognia natychmiast wybuchają (są bardzo łatwo zapalne, z tlenem tworzą mieszaninę wybuchową) z dużą siłą, co stanowi realne niebezpieczeństwo. Izomeryczne alkohole mają wyższą temperaturę wrzenia od eterów ponieważ w alkoholach występuje wiązanie wodorowe, a w eterach nie występuje. Ponadto etery są bardzo dobrymi rozpuszczalnikami ponieważ łatwo możemy je odparować z ośrodka reakcji, są małe reaktywne i stosunkowo tanie.
Używamy ich w reakcjach przeważnie prowadzonych w niższych temperaturach. Cenione są one szczególnie w chemii organicznej, ponieważ są silnie polarne, a zarazem nie mieszają się z wodą, co czyni je bezwodnymi polarnymi rozpuszczalnikami organicznymi. Wszystkie etery mają właściwości narkotyczne i są (praktycznie się już ich nie stosuje) wykorzystywane w medycynie (eter dietylowy). Pierwszy raz wykorzystał go Wiliam Morton w Carlton w Massachusetts w roku 1846 podczas ekstrakcji zęba, a następnie operacji chirurgicznej. Jako ciekawostkę można nadmienić, że spożywanie czy inhalowanie się eterem dietylowym w celu narkotycznym było bardzo popularne. W roku 1935 - 1939 były obecne "bary" głównie na Górnym Śląsku w których można było wypić specjalne mikstury eterowe Były one ściśle chronione. Spożywały je wszystkie warstwy społeczne do tego stopnia, że np. górników pod wpływem eteru nie wpuszczano do kopalni. W skutek tego wprowadzono ograniczenia w nabywaniu eteru w celu ograniczenia narkomani. Doprowadziło to do przemycania eteru, głównie z Niemiec.
Etery możemy podzielić na alifatyczne (symetryczne) R-O-R, aromatyczne Ar-O-Ar oraz mieszane (niesymetryczne) R-O-Ar. Kolejną grupą eterów są tak zwane etery cykliczne, czyli związek w którym wiązanie C-O-C zamknięte jest w pierścieniu, przykładem może być tlenek etylenu lub tetrahydrofuran (THF), który jest najsilniejszym rozpuszczalnikiem polarnym obok wody i acetonu. Można je również traktować jako związki heterocykliczne. Znane są również polietery, czyli związki w których występuje więcej niż jedno wiązanie C-O-C.
Nazewnictwo eterów jest proste i stosuje się praktycznie tylko nazewnictwo zwyczajowe i nie sprawia ono kłopotu w prostych przypadkach. Etery alifatyczne nazywamy poprzez poprzedzenie nazwy słowem eter oraz dodanie nazwy alkoholu w sposób podwojonym, np. eter dimetylowy, eter dietylowy, eter diproplowy.
Etery aromatyczne nazywamy w sposób podobny jak wyżej tylko zamiast nazwy alkoholu stosujemy nazwę pierścienia, np. eter difenylowy.
Etery mieszane dzieli się na dwie części (przedzielając je w miejscach -O-) i nazywamy go według schematu: eter pierwsza część-duga część. Czyli przykładowo jako pierwszą cześć stosujemy alkohol metylowy a jako drugą część pierśceń aromatyczny, co daje nam w rezultacie eter metylowo-fenylowy.
Etery rozkładają się na odpowiedni halogenek oraz odpowiedni alkohol (w przypadku eterów alkilowych), a w przypadku rozkładaniu eterów mieszanych, a dokładniej alkilowo-arylowych dają halogenek alkilowy oraz fenol. Często zachodzi rozpad z obydwu stron przez co otrzymujemy mieszaninę dwóch alkoholi i dwóch halogenków. Rozkłada się je poprzez ogrzewanie eteru ze stężonym jodowodorem lub bromowodorem (reaguje wolniej, ale daje mniej produktów ubocznych). Nadmiar jednego z tych odczynników podczas rozkładu eterów alkilowych przekształca alkohol w halogenek alkilowy. Do rozkładu możemy również używać kwasu Lewisa. Etery cykliczne rozkładają się podobnie.
Metody otrzymywania eterów
Etery najczęściej otrzymuje się poprzez dehydratację alkoholi. Katalizatorem w tej reakcji jest kwas najczęściej kwas siarkowy. Można w ten sposób otrzymać popularny eter dietylowy.
Z mieszaniny alkoholi poprzez dehydratację otrzymujemy mieszaninę produktów wszystkich możliwych wiązań.
Jednak podczas tej reakcji możliwe jest powstanie produktów ubocznych. Przykładowo podczas dehydratacji alkoholu etylowego używając jako katalizatoru kwasu siarkowego produktami ubocznymi mogą się okazać siarczan etylu oraz eten.
Kolejnym sposobem jest addycja alkoholu do podwójnego wiązania:
Dobrze znaną metodą otrzymywania eterów jest również synteza Williamsona. W reakcji tej bierze udział etanolan oraz odpowiedni halogenek alkilowy. Przykładową reakcją może być etanolan sodu z bromkiem metylu. Tą metodą możemy otrzymać etery alifatyczne, aromatyczne (możliwe powstawanie produktów ubocznych) oraz mieszane. Została ona odkryta w 1850 roku. Obecność innych grup w cząsteczce nie stanowi problemu podczas syntezy.
Etery możemy również otrzymać poprzez redukcję nadtlenków. Podczas redukcji Li[AlH4] powstaje alkohol, jednak podczas redukcji P(OEt) 3 otrzymujemy eter.
ROOR' + P(OEt)3 -> ROR + OP(OEt)3
Za pomocą kolejnej redukcji estrów lub laktonów (ester, w którym grupa estrowa występuje w ugrupowaniu cyklicznym) również możemy otrzymać etery. Przeważnie dzięki tej metodzie otrzymuje się alkohol jednak stosując jako katalizator kompleks BF3-eter i Li[AlH4], Na[BH4] lub Li[BH4] otrzymujemy eter. Możliwe jest też otrzymywanie poprzez uwodornienie katalityczne. Reakcja jest niemożliwa jeśli grupa R' jest pierwszorzędowa ponieważ powstaje alkohol. Podczas redukcji laktonów otrzymujemy etery cykliczne.
Artykuł napisał:
MaLuTkI
Literatura:
- "Chemia Organiczna", Jerry March
- Wikipedia.pl
