Gli eteri hanno la formula generale. Tutti gli esteri elencati nella tabella. 19.5, ad eccezione del fenossibenzene, sono gas o liquidi volatili in condizioni normali. I loro punti di ebollizione sono approssimativamente gli stessi di quelli degli alcani con pesi molecolari relativi simili. Tuttavia, poiché le molecole di etere non sono associate formando tra loro legami idrogeno, gli eteri hanno punti di ebollizione molto più bassi rispetto ai loro alcoli isomerici (Tabella 19.6).

Tabella 19.5. Esempi di eteri

Tabella 19.6. Punti di ebollizione di alcani, eteri e alcol con pesi molecolari relativi simili

Metodi di laboratorio per l'ottenimento degli esteri

Eteri simmetrici, come l'etossietano (etere etilico), possono essere preparati mediante disidratazione parziale di alcoli con acido solforico concentrato in condizioni di alcol in eccesso:

La disidratazione degli alcoli è stata discussa sopra.

Sia gli eteri simmetrici, come l'etossietano, che gli esteri asimmetrici, come il metossietano (metil etil etere) e l'etossibenzene (etil fenil etere) possono essere preparati dai corrispondenti alogenoalcani e alcoli utilizzando la sintesi di Williamson (vedi sopra).

Proprietà chimiche degli eteri

Gli esteri sono molto meno reattivi degli alcoli. Poiché negli eteri non vi è alcun atomo di idrogeno attaccato all'atomo di ossigeno, gli eteri non hanno le proprietà acide degli alcoli. Ad esempio, non interagiscono con il sodio. Tuttavia, gli eteri mostrano proprietà debolmente basiche, dovute alla presenza di coppie solitarie di elettroni sull'atomo di ossigeno.

Gli esteri alifatici si comportano come basi di Lewis in condizioni acide. Si dissolvono in acidi minerali forti, formando sali di idronio disostituiti:

Quando gli eteri alifatici vengono riscaldati in una miscela con acido idroiodico concentrato, si verifica la formazione di iodoalcani:

Ad esempio, la reazione dell'etossietano con l'acido idroiodico porta alla formazione di dometano.

Gli ETERI sono una classe di composti organici contenenti una porzione R–O–R in cui due gruppi organici sono uniti da un atomo di ossigeno. L'aggettivo “semplice” nel nome degli eteri aiuta a distinguerli da un'altra classe di composti chiamati esteri.

Nomenclatura degli eteri. Se i gruppi R e R" in un etere semplice sono uguali, allora viene chiamato simmetrico, se diverso - asimmetrico. Il nome dell'etere include i nomi dei gruppi organici, menzionandoli in ordine alfabetico, e viene aggiunta la parola etere , ad esempio, C2H5OC3H7 - propil etere etilico. Per gli eteri simmetrici prima del nome del gruppo organico, viene introdotto il prefisso "di", ad esempio C2H5OC2H5 - dietil etere. Per molti eteri, nomi banali (semplificati) che si sono sviluppati storicamente sono spesso usati Gli eteri a volte includono composti che contengono un frammento etereo C–O–C come parte di molecole cicliche (Fig. 1), allo stesso tempo sono classificati come un'altra classe di composti - composti eterociclici.Ci sono anche composti (vedi ALDEIDI E CHETONI), che contengono un frammento C–O–C, ma non sono classificati come esteri, sono emiacetali – composti contenenti sia un gruppo alcossilico che idrossilico su un atomo di carbonio: >C(OH)OR, come così come gli acetali – composti in cui un atomo di carbonio contiene contemporaneamente due gruppi RO: >C(OR)2 (Fig. 1). La presenza di due atomi di O legati chimicamente su un atomo di carbonio rende questi composti diversi dagli eteri nelle proprietà chimiche.

Riso. 1. ETERI, contenente un frammento di etere come parte di una molecola ciclica (molto spesso tali composti sono classificati come eterociclici), nonché emiacetali e acetali contenenti un frammento di etere, ma non appartenenti alla classe degli eteri.

Proprietà chimiche degli eteri. Gli eteri sono liquidi incolori con un odore caratteristico (cosiddetto etereo), praticamente immiscibili con l'acqua e illimitatamente miscibili con la maggior parte dei solventi organici. Rispetto agli alcoli e alle aldeidi, gli eteri sono chimicamente meno attivi; ad esempio, sono resistenti agli alcali e ai metalli alcalini (il Na metallico viene utilizzato anche per rimuovere tracce di acqua dagli eteri). A differenza degli alcali, gli acidi scompongono il frammento etereo; a questo scopo vengono spesso utilizzati alogenuri di idrogeno, HI è particolarmente efficace. A temperatura ambiente si formano sia alcol che ioduro alchilico (Fig. 2A) e, quando riscaldati, si formano ioduro alchilico e acqua (Fig. 2A), ad es. la reazione procede più profondamente. Gli eteri contenenti anelli aromatici sono più resistenti alla scissione, per loro è possibile solo uno stadio simile ad A, si forma il fenolo e lo iodio non si attacca all'anello aromatico (Fig. 2B).

Isomeria dell'etere:

Isomeria dello scheletro di carbonio: i cambiamenti nella struttura dei radicali producono diversi isomeri

Isomeria interclasse: gli eteri sono isomerici rispetto agli alcoli monovalenti

Modalità di ottenimento

Secondo Williamson

In condizioni di laboratorio, gli eteri vengono preparati secondo Williamson mediante l'interazione di derivati ​​alogeno capaci di reagire con Sn2 e ioni alcossido e fenossido. La reazione procede senza intoppi con alometano e aloalcani primari. Nel caso degli alogenoalcani secondari, la reazione può essere complicata da una reazione di eliminazione laterale.

Tioalcoli, tiofenoli e tioeteri: struttura, nomenclatura, isomerismo, metodi di preparazione e proprietà chimiche. Fonti del loro ingresso nell'atmosfera e partecipazione ai processi ossidativi fotolitici.

Composti dello zolfo - Tioalcoli (meccaptani) e tioeteri (solfuri). Lo zolfo appartiene allo stesso gruppo dell'ossigeno nella tavola periodica ed è il suo analogo. Il composto dello zolfo con l'idrogeno H2S è un analogo dell'acqua.

I tioalcoli e i tioesteri possono essere considerati derivati ​​dell'H2S, nelle cui molecole uno o due atomi di H sono sostituiti da radicali idrocarburici:

Metilmercaptina - gas, tutti gli analoghi e tioesteri - sostanze liquide o solide. Tioli e tioeteri sono scarsamente solubili in acqua, ma solubili in solventi organici. Tutti i mercaptani hanno un odore sgradevole (cavolo marcio), avvertibile a concentrazioni molto basse

I tioeteri sono sostanze neutre. Se esposti ad agenti ossidanti, si formano solfossidi o solfoni

C2H5-S-C2H5 + [O] -> CjH5-SO-C2H5 + [O] -> C2H5-SO2-C2H5 albendazolo solfone

Dai tioesteri, il noto gas mostarda (gas senape). Viene estratto dall'azione dell'etilene sul cloruro di zolfo

Proprietà fisiche e chimiche.

fosfina - sostanze gassose o liquide con odore sgradevole, molto tossiche. Non si sciolgono in acqua; nell'aria si ossidano con combustione spontanea, formando ossidi di fosfina:

P(CH3J3 + O -> (CHa)3P = O - ossido di trimetilfosfina

PH2CH3 + HCI - » CI - sale cloruro di monometilfosfinio.

Le fosfine terziarie con disolfuro di carbonio formano un prodotto rosso brillante: (C2H5J3P + CS2 -> (C2Hg) 3P-CS2

Questa reazione viene utilizzata per rilevare e identificare il disolfuro di carbonio.

Acidi fossinoici.

Gli acidi fosfinici possono essere considerati derivati ​​dell'acido ortofosforico H3PO4, nella cui molecola uno o due idrossili sono sostituiti da radicali.

Gli acidi fosfinici sono sostanze cristalline incolori che si sciolgono facilmente in acqua; si ottengono per ossidazione delle fosfine primarie e secondarie con acido nitrico:

CH3-PH2 + 3O -> CH3-PO (OH) 2 - acido metilfosfinico Fosfina primaria

CH3-PH-CH3 + 2O -> (CH3) 2-Roon - acido dimetilfosfinico I derivati ​​secondari della fosfina C degli acidi fosfinici sono importanti insetticidi.

Rappresentanti individuali.

Chlorophos - un farmaco per combattere tafani, mosche, parassiti delle piante (a bassa tossicità per i mammiferi):

Clorofos dell'acido 23 OH etilfosfinico

il tiofos è un liquido denso e oleoso di colore rosso scuro. Ha l'odore dell'aglio ed è tossico. Si dissolve male in acqua, ma si dissolve bene nei solventi organici. Utilizzato per combattere gli insetti dannosi:

Tabun (estere etilico dell'acido N-dimetilammidocianofosfinico) è molto velenoso:

Questo è un agente nervino velenoso. Il Tabun è una sostanza scarsamente solubile in acqua con un debole odore fruttato. I vapori di Tabunu hanno un effetto tossico sulle vie respiratorie e sulle mucose, penetrano nella pelle e causano mal di testa.

Titolo 42. Sostanze fisiologicamente attive.

Queste sono sostanze che influenzano attivamente vari processi vitali degli organismi.

Alcaloidi.

Il nome deriva dall'arabo “al kale” - prato.

Questo è un gruppo di composti naturali contenenti azoto che presentano proprietà basiche. I von hanno una struttura eterociclica, che ha un effetto fisiologico pronunciato su un organismo vivente.

Questi sono i prodotti della vita principalmente delle piante. La maggior parte di essi sono velenosi, ma a piccole dosi molti alcaloidi sono medicinali preziosi. Gli alcaloidi si trovano in vari organi vegetali. Pertanto, la nicotina si trova nelle foglie di tabacco, il chinino nella corteccia di china, gli alcaloidi dell'oppio (morfina, codeina) nei semi di papavero. Se la materia prima contiene l'1-2% di alcaloidi, il TE è considerato ricco di alcaloidi.

Gli alcaloidi sono contenuti sotto forma di sali di acidi organici (ossalico, malico, citrico). Per isolarli dalle piante, vengono frantumati e trattati con acidi diluiti. Gli alcaloidi vanno poi in soluzione sotto forma di acido cloridrico o sali di acido solforico. Quando una soluzione viene trattata con alcali, gli alcaloidi precipitano sotto forma di basi libere, dalle quali possono essere isolati mediante estrazione (etere, cloroformio) o distillazione a vapore.

Hanno una struttura complessa. Gli alcaloidi si dividono in ossigenati e privi di ossigeno.

Informazioni correlate.

Eteri.

Struttura degli eteri

Eteri sono composti organici le cui molecole sono costituite da due radicali idrocarburici legati da un atomo di ossigeno.

Gli eteri possono essere preparati dagli alcoli combinando due molecole di alcol e rilasciando una molecola di acqua. Ad esempio, una molecola etere dietilico ottenuto unendo due molecole di alcol etilico:

Nel linguaggio colloquiale, quando pronunciano la parola "etere", intendono esattamente etere dietilico.

Nel caso dell'etere etilico, entrambi i radicali nella molecola sono gli stessi. La formula generale di tali composti R-O-R.

Ma i radicali possono essere diversi. Gli eteri con radicali diversi sono detti eteri misti. La loro formula generale è: R-O-R". Un esempio di tale connessione è etere di metile etile:

Proprietà degli eteri.

La maggior parte degli eteri sono liquidi quasi insolubili in acqua. Sono abbastanza inerti chimicamente. A differenza degli alcoli, non hanno idrogeno mobile, quindi non reagiscono con il sodio metallico; a differenza degli esteri non subiscono idrolisi.

Etere dietilico.

Il più importante degli eteri è etere dietilico (C2H5)2O. Evapora facilmente, ha un forte odore caratteristico ed è infiammabile. Il suo punto di ebollizione
35,6 gradi C.

Etere dietilico ampiamente usato come solvente. Dissolve particolarmente bene i grassi, quindi può essere utilizzato per pulire la pelle.

In medicina viene utilizzato come componente di alcuni farmaci. In precedenza, era ampiamente utilizzato durante gli interventi chirurgici come anestesia.

Gli eteri (ossidi di alcani) possono essere pensati come composti formati sostituendo entrambi gli atomi di idrogeno di una molecola d'acqua con due radicali alchilici o sostituendo un alcol idrossilico con un radicale alchilico.

Isomeria e nomenclatura. La formula generale degli eteri è ROR(I) ((C n H 2 n +1) 2 O) o C n H 2 n +1 OC k H 2 k +1, dove nk (R 1  OR 2) (II). Questi ultimi sono spesso chiamati eteri misti, sebbene (I) sia un caso speciale di (II).

Gli eteri sono isomerici rispetto agli alcoli (isomerismo dei gruppi funzionali). Ecco alcuni esempi di tali connessioni:

H3C  DI  CH3dimetiletere; alcool etilico C 2 H 5 OH;

H5C2  DI  Dietiletere C2H5; alcool butilico C4H9OH;

H5C2  DI  C3H7 etilpropil etere; Alcool amilico C5H11OH.

Inoltre, l'isomeria dello scheletro di carbonio è comune per gli eteri (etere metilpropilico e etere metilisopropilico). Gli eteri otticamente attivi sono pochi.

Metodi per preparare gli eteri

1. Interazione dei derivati ​​degli alogeni con alcolati (reazione di Williamson).

C2H5 ОNa+I  C2H5H5C2  DI  C2H5 +NaI

2. Disidratazione degli alcoli in presenza di ioni idrogeno come catalizzatori.

2C2H5OHH5C2  DI  C2H5

3. Reazione parziale per produrre etere etilico.

P primo stadio:

IN seconda fase:

Proprietà fisiche degli eteri

I primi due rappresentanti più semplici - dimetil e metil etil eteri - sono gas in condizioni normali, tutto il resto sono liquidi. Il loro punto di ebollizione è molto inferiore a quello dei corrispondenti alcoli. Pertanto, il punto di ebollizione dell'etanolo è 78,3C e H 3 COCH 3 è 24C, rispettivamente (C 2 H 5) 2 O è 35,6C. Il fatto è che gli eteri non sono in grado di formare legami idrogeno molecolari e, di conseguenza, di associazione molecolare.

Proprietà chimiche degli eteri

1. Interazione con acidi.

(C 2 H 5) 2 O +HCl[(C 2 H 5) 2 OH + ]Cl  .

L'etere svolge il ruolo di base.

2. Acidolisi – interazione con acidi forti.

H5C2  DI  C 2 H 5 + 2H 2 SO 4 2C 2 H 5 OSO 3 H

acido etilsolforico

H5C2  DI  C2H5+HIC2H5OH+ C2H5I

3. Interazione con metalli alcalini.

H5C2  DI  C2H5 + 2NaC2H5 ONa+ C2H5 Na

Rappresentanti individuali

L'etere etilico (etere etilico) è un liquido trasparente incolore, leggermente solubile in acqua. Si miscela con alcool etilico in qualsiasi rapporto. T pl =116,3С, pressione di vapore saturo 2,6610 4 Pa ​​​​(2,2С) e 5,3210 4 Pa ​​​​(17,9С). La costante crioscopica è 1,79, la costante ebulioscopica è 1,84. La temperatura di accensione è 9,4С, forma una miscela esplosiva con l'aria a 1,71 vol. % (limite inferiore) – 48,0 vol. % (limite superiore). Provoca rigonfiamento della gomma. Ampiamente usato come solvente, in medicina (anestesia per inalazione), crea dipendenza per l'uomo, velenoso.

Esteri degli acidi carbossilici Preparazione degli esteri degli acidi carbossilici

1. Esterificazione di acidi con alcoli.

L'acido idrossilico viene rilasciato nell'acqua, mentre l'alcol cede solo un atomo di idrogeno. La reazione è reversibile; gli stessi cationi catalizzano la reazione inversa.

2. Interazione delle anidridi acide con gli alcoli.

3. Interazione degli alogenuri acidi con gli alcoli.

Alcune proprietà fisiche degli esteri sono riportate nella Tabella 12.

Tabella 12

Alcune proprietà fisiche di alcuni esteri

Gli esteri degli acidi carbossilici inferiori e gli alcoli semplici sono liquidi con un odore fruttato rinfrescante. Utilizzati come agenti aromatizzanti per la preparazione di bevande. Molti eteri (acetato di etile, acetato di butile) sono ampiamente utilizzati come solventi, soprattutto per le vernici.

Se i gruppi R e R" in un etere semplice sono uguali, allora viene chiamato simmetrico, se diversi asimmetrico. Il nome dell'etere include i nomi dei gruppi organici, menzionandoli in ordine alfabetico, e viene aggiunta la parola etere, per esempio, propil etere etilico C 2 H 5 OC 3 H 7. Per gli eteri simmetrici, il prefisso "di" viene introdotto prima del nome del gruppo organico, ad esempio C 2 H 5 OC 2 H 5 dietil etere. eteri, vengono spesso usati nomi banali (semplificati) che si sono sviluppati storicamente.Gli eteri sono talvolta indicati come composti che contengono un frammento di estere СОС come parte di una molecola ciclica (Fig. 1), allo stesso tempo sono classificati come un'altra classe di composti - composti eterociclici. Esistono anche composti ( cm. ALDEIDI E CHETONI), che contengono il frammento COC, ma non sono classificati come esteri, sono emiacetali - composti contenenti sia un gruppo alcossilico che idrossilico su un atomo di carbonio: >C(OH)OR, e anche gli acetali sono composti in cui un atomo di carbonio atom contiene contemporaneamente due gruppi RO: >C(OR) 2 (Fig. 1). La presenza di due atomi di O legati chimicamente su un atomo di carbonio rende questi composti diversi dagli eteri nelle proprietà chimiche.

Riso. 1. ETERI, contenente un frammento di etere come parte di una molecola ciclica (più spesso tali composti sono classificati come eterociclici), così come emiacetali e acetali contenenti un frammento di etere, ma non appartenenti alla classe degli eteri.

Proprietà chimiche degli eteri.

Gli eteri sono liquidi incolori con un odore caratteristico (cosiddetto etereo), praticamente immiscibili con l'acqua e illimitatamente miscibili con la maggior parte dei solventi organici. Rispetto agli alcoli e alle aldeidi, gli eteri sono chimicamente meno attivi; ad esempio, sono resistenti agli alcali e ai metalli alcalini (il Na metallico viene utilizzato anche per rimuovere tracce di acqua dagli eteri). A differenza degli alcali, gli acidi scompongono il frammento etereo; a questo scopo vengono spesso utilizzati alogenuri di idrogeno, HI è particolarmente efficace. A temperatura ambiente si formano sia alcol che ioduro alchilico (Fig. 2A) e, quando riscaldati, si formano ioduro alchilico e acqua (Fig. 2A), ad es. la reazione procede più profondamente. Gli eteri contenenti anelli aromatici sono più resistenti alla scissione, per loro è possibile solo uno stadio simile ad A, si forma il fenolo e lo iodio non si attacca all'anello aromatico (Fig. 2B).

Riso. 2. SCISSIONE DEL FRAMMENTO ESSENZIALE sotto l'influenza di HI

L'atomo di ossigeno nel frammento etereo contiene una coppia di elettroni liberi СÖC, grazie a ciò, gli eteri sono in grado di attaccare varie molecole neutre che sono inclini a formare legami donatore-accettore, l'atomo di ossigeno fornisce una coppia di elettroni (donatore) per la formazione di un legame, viene svolto il ruolo di un accettore che accetta questa coppia dalla molecola o dallo ione che si unisce ( cm. AMMINE). Di conseguenza, sorgono composti complessi (Fig. 3).

Riso. 3. FORMAZIONE DI COMPOSTI COMPLESSI CHE COINVOLGONO ETERI

In presenza di ossigeno atmosferico alla luce, gli eteri vengono parzialmente ossidati con formazione di composti perossidici ROOR", che possono esplodere anche a bassa temperatura, pertanto, quando si inizia a distillare l'etere, viene pretrattato con agenti riducenti che distruggono perossidi; spesso è sufficiente immagazzinare l'etere su Na metallico.

Preparazione degli eteri.

Il metodo più conveniente è l'interazione degli alcolati di metalli alcalini R"ONa con gli alogenuri alchilici RHal; questo metodo può produrre sia eteri simmetrici (Fig. 4A) che asimmetrici (Fig. 4B). Nell'industria, gli eteri simmetrici sono ottenuti mediante disidratazione (eliminazione di acqua) degli alcoli utilizzando l'acido solforico (Fig. 4B), questo metodo permette di ottenere esteri che non hanno più di 5 atomi di C nel gruppo organico R.

Riso. 4. OTTENERE ETERI

Applicazione degli eteri

determinato principalmente dal fatto che sciolgono molto bene molti grassi, resine e vernici. Il più utilizzato è l'ETERE DIETILICO (C 2 H 5) 2 O, nome tecnico “etere solforico”, poiché viene preparato in presenza di acido solforico (Fig. 4B). Oltre ad essere utilizzato come solvente, nonché come mezzo di reazione durante varie sintesi organiche, viene utilizzato anche per l'estrazione (estrazione) di alcune sostanze organiche, ad esempio gli alcoli, da soluzioni acquose, poiché l'etere stesso è molto poco solubile in acqua. In medicina, l'etere solforico viene utilizzato per l'anestesia.

Etere diisopropilico (CH 3) 2 CHOCH (CH 3) 2 viene utilizzato come solvente e come additivo al carburante per motori per aumentare il numero di ottano.

Anisolo C 6 H 5 OCH 3 (Fig. 4) e PHENETOL C 6 H 5 OS 2 H 5 (Fig. 3) sono utilizzati come prodotti intermedi nella produzione di coloranti, farmaci e sostanze aromatiche.

Difenile l'etere (ossido di difenile) (C 6 H 5) 2 O viene utilizzato come refrigerante grazie al suo alto punto di ebollizione (259,3 ° C) e alla stabilità chimica. Per evitare che si trasformi in uno stato solido quando si raffredda a temperatura ambiente (il suo pf. 2829° C), gli viene aggiunto difenile (C 6 H 5) 2. Una tale miscela, chiamata in tecnologia dautherm, può funzionare come refrigerante in un ampio intervallo di temperature.

Il diossano, un etere ciclico (CH 2 CH 2 O) 2 (Fig.), è simile nelle proprietà chimiche agli eteri ordinari, ma a differenza di loro è illimitatamente miscibile con l'acqua e la maggior parte dei solventi organici. Dissolve grassi, cere, oli, eteri, cellulose ed è ampiamente utilizzato come mezzo di reazione per varie sintesi organiche.

Michail Levickij