Eteriai turi bendrą formulę. Visi lentelėje nurodyti esteriai. 19.5, išskyrus fenoksibenzeną, yra dujos arba lakūs skysčiai normaliomis sąlygomis. Jų virimo temperatūra yra maždaug tokia pati kaip alkanų, kurių santykinė molekulinė masė panaši. Tačiau, kadangi eterio molekulės nesusijusios tarp jų susidarant vandeniliniams ryšiams, eteriai turi daug žemesnę virimo temperatūrą, palyginti su jų izomeriniais alkoholiais (19.6 lentelė).

19.5 lentelė. Eterių pavyzdžiai

19.6 lentelė. Panašios santykinės molekulinės masės alkano, eterio ir alkoholio virimo temperatūra

Laboratoriniai esterių gavimo metodai

Simetrinius eterius, tokius kaip etoksietanas (dietilo eteris), galima gauti iš dalies dehidratuojant alkoholius koncentruota sieros rūgštimi esant alkoholio pertekliui:

Alkoholių dehidratacija buvo aptarta aukščiau.

Ir simetriniai eteriai, tokie kaip etoksietanas, ir nesimetriškieji esteriai, tokie kaip metoksietanas (metiletilo eteris) ir etoksibenzenas (etilo fenilo eteris), gali būti pagaminti iš atitinkamų halogenalkanų ir alkoholių, naudojant Williamson sintezę (žr. aukščiau).

Cheminės eterių savybės

Esteriai yra daug mažiau reaktyvūs nei alkoholiai. Kadangi eteriuose prie deguonies atomo nėra prijungto vandenilio atomo, eteriai neturi rūgščių savybių, kurias turi alkoholiai. Pavyzdžiui, jie nesąveikauja su natriu. Tačiau eteriai pasižymi silpnomis pagrindinėmis savybėmis, kurios atsiranda dėl to, kad deguonies atome yra vienišų elektronų porų.

Alifatiniai esteriai rūgštinėmis sąlygomis elgiasi kaip Lewiso bazės. Jie ištirpsta stipriose mineralinėse rūgštyse, sudarydamos pakeistas hidronio druskas:

Kai alifatiniai eteriai kaitinami mišinyje su koncentruota vandenilio jodo rūgštimi, susidaro jodoalkanai:

Pavyzdžiui, dėl etoksietano reakcijos su vandenilio jodo rūgštimi susidaro dometanas.

ETERIAI – tai organinių junginių klasė, turinti R–O–R fragmentą, kuriame dvi organines grupes jungia deguonies atomas. Būdvardis „paprastas“ eterių pavadinime padeda atskirti juos nuo kitos klasės junginių, vadinamų esteriais.

Eterių nomenklatūra. Jei grupės R ir R" paprastame eteryje yra vienodos, tai vadinama simetriška, jei skirtinga - nesimetrine. Į eterio pavadinimą įtraukiami organinių grupių pavadinimai, paminint jas abėcėlės tvarka, ir pridedamas žodis eteris. , pvz., C2H5OC3H7 – propilo eteris. Simetriškiems eteriams prieš organinės grupės pavadinimą įvedamas priešdėlis „di“, pvz., C2H5OC2H5 – dietilo eteris. Daugeliui eterių – trivialūs (supaprastinti) pavadinimai, susiformavę istoriškai dažnai naudojami eteriai kartais apima junginius, kuriuose yra eterio fragmentas C–O–C kaip ciklinių molekulių dalis (1 pav.), kartu jie priskiriami kitai junginių klasei – heterocikliniams junginiams. (žr. ALDEHIDAI IR KETONAI), kuriuose yra C–O–C fragmentas, bet jie nėra klasifikuojami kaip esteriai, tai yra hemiacetaliai – junginiai, kurių viename anglies atome yra ir alkoksi, ir hidroksi grupė: >C(OH)OR, kaip taip pat acetaliai – junginiai, kurių viename anglies atome vienu metu yra dvi RO grupės: >C(OR)2 (pav. 1). Dviejų chemiškai sujungtų O atomų buvimas viename anglies atome lemia, kad šie junginiai cheminėmis savybėmis skiriasi nuo eterių.

Ryžiai. 1. ETERIAI, turintys eterio fragmentą kaip ciklinės molekulės dalį (dažniausiai tokie junginiai klasifikuojami kaip heterocikliniai), taip pat pusacetaliai ir acetaliai, turintys eterio fragmentą, bet nepriklausantys eterių klasei.

Cheminės eterių savybės. Eteriai yra bespalviai skysčiai, turintys būdingą (vadinamą eterinį) kvapą, praktiškai nesimaišantys su vandeniu ir neribotai maišomi su dauguma organinių tirpiklių. Palyginti su alkoholiais ir aldehidais, eteriai yra chemiškai mažiau aktyvūs, pavyzdžiui, yra atsparūs šarmams ir šarminiams metalams (Na metalas netgi naudojamas vandens pėdsakams pašalinti iš eterių). Skirtingai nuo šarmų, rūgštys ardo eterio fragmentą, tam dažnai naudojami vandenilio halogenidai, ypač efektyvus HI. Kambario temperatūroje susidaro ir alkoholis, ir alkiljodidas (2A pav.), o kaitinant – alkiljodidas ir vanduo (2A pav.), t.y. reakcija vyksta giliau. Eteriai, turintys aromatinių žiedų, yra atsparesni skilimui, jiems galima tik panaši į A stadija, susidaro fenolis, prie aromatinio žiedo neprisijungia jodas (2B pav.).

Eterio izomerizmas:

Anglies skeleto izomerija: pasikeitus radikalų struktūrai, susidaro skirtingi izomerai

Tarpklasinis izomerizmas – eteriai yra izomeriniai vienarūšiams alkoholiams

Gavimo būdai

Anot Williamsono

Laboratorinėmis sąlygomis eteriai ruošiami pagal Williamsoną, sąveikaujant halogeno dariniams, galintiems reaguoti su Sn2 ir alkoksido bei fenoksido jonais. Reakcija vyksta sklandžiai su halometanu ir pirminiais halogenalkanais. Antrinių halogenalkanų atveju reakciją gali komplikuoti šalutinė pašalinimo reakcija.

Tioalkoholiai, tiofenoliai ir tioeteriai: struktūra, nomenklatūra, izomerija, gavimo būdai ir cheminės savybės. Jų patekimo į atmosferą ir dalyvavimo fotolitiniuose oksidaciniuose procesuose šaltiniai.

Sieros junginiai – tioalkoholiai (mekaptanai) ir tioesteriai (sulfidai). Siera periodinėje lentelėje yra toje pačioje grupėje kaip deguonis ir yra jos analogas. Sieros junginys su vandeniliu H2S yra vandens analogas.

Tioalkoholiai ir tioesteriai gali būti laikomi H2S dariniais, kurių molekulėse vienas ar du H atomai pakeisti angliavandenilių radikalais:

Metilmerkaptinas – dujos, visi analogai ir tioesteriai – skystos arba kietos medžiagos. Tioliai ir tioeteriai blogai tirpsta vandenyje, bet tirpsta organiniuose tirpikliuose. Visi merkaptanai turi nemalonų kvapą (supuvę kopūstai), kuris juntamas esant labai mažoms koncentracijoms

Tioesteriai yra neutralios medžiagos. Veikiant oksiduojančioms medžiagoms, susidaro sulfoksidai arba sulfonai

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

Iš tioesterių plačiai žinomos garstyčios (garstyčių dujos). Jis ekstrahuojamas etilenu veikiant sieros chloridu

Fizinės ir cheminės savybės.

fosfinas – dujinės arba skystos nemalonaus kvapo medžiagos, labai toksiškos. Jie netirpsta vandenyje, o ore oksiduojasi savaime užsidegdami, sudarydami fosfino oksidus:

P(CH3J3 + O -> (CHa)3P = O - trimetilfosfino oksidas

PH2CH3 + HCI - » CI - monometilfosfinio chlorido druska.

Tretiniai fosfinai su anglies disulfidu sudaro ryškiai raudoną produktą: (C2H5J3P + CS2 -> (C2Hg) 3P-CS2

Ši reakcija naudojama anglies disulfidui aptikti ir identifikuoti.

Fosino rūgštys.

fosfino rūgštys gali būti laikomos ortofosforo rūgšties H3PO4 dariniais, kurių molekulėje vienas ar du hidroksilai yra pakeisti radikalais.

fosfino rūgštys yra bespalvės kristalinės medžiagos, kurios lengvai tirpsta vandenyje; jos gaunamos oksiduojant pirminius ir antrinius fosfinus azoto rūgštimi:

CH3-PH2 + 3O -> CH3-PO (OH) 2 - metilfosfino rūgštis Pirminis fosfinas

CH3-PH-CH3 + 2O -> (CH3) 2-Roon - dimetilfosfino rūgštis Antriniai fosfino rūgščių fosfino C dariniai yra svarbūs insekticidai.

Atskiri atstovai.

Chlorofosas - vaistas, skirtas kovoti su smėlinėmis, musėmis, augalų kenkėjais (mažai toksiškas žinduoliams):

23 OH etilfosfino rūgštis chlorofosas

tiofosas yra tirštas, riebus tamsiai raudonos spalvos skystis. Jis kvepia česnaku ir yra toksiškas. Jis blogai tirpsta vandenyje, bet gerai tirpsta organiniuose tirpikliuose. Naudojamas kovojant su kenksmingais vabzdžiais:

Tabunas (N-dimetilamidocianofosfino rūgšties etilo esteris) yra labai nuodingas:

Tai nuodinga nervus paralyžiuojanti medžiaga. Tabūnas yra blogai tirpi vandenyje medžiaga, turinti silpną vaisių kvapą. Tabuno garai toksiškai veikia kvėpavimo takus ir gleivines, prasiskverbia per odą, sukelia galvos skausmą.

42 antraštinė dalis. Fiziologiškai aktyvios medžiagos.

Tai medžiagos, kurios aktyviai veikia įvairius gyvybinius organizmų procesus.

Alkaloidai.

Pavadinimas kilęs iš arabiško žodžio „al kale“ – pieva.

Tai natūralių azoto turinčių junginių, pasižyminčių pagrindinėmis savybėmis, grupė. Vonai turi heterociklinę struktūrą, kuri turi ryškų fiziologinį poveikį gyvam organizmui.

Tai daugiausia augalų gyvybės produktai. Dauguma jų yra nuodingi, tačiau nedidelėmis dozėmis daugelis alkaloidų yra vertingas vaistas. Alkaloidų yra įvairiuose augalų organuose. Taigi nikotino yra tabako lapuose, chinino – cinčono žievėje, opijaus alkaloidų (morfino, kodeino) – aguonose. Jei žaliavoje yra 1-2% alkaloidų, tai laikoma, kad TE gausu alkaloidų.

Alkaloidai yra organinių rūgščių (oksalo, obuolių, citrinos) druskų pavidalu. Norint juos atskirti nuo augalų, jie susmulkinami ir apdorojami praskiestomis rūgštimis. Tada alkaloidai ištirpsta druskos rūgšties arba sieros rūgšties druskų pavidalu. Tirpalą apdorojus šarmu, alkaloidai nusėda laisvų bazių pavidalu, iš kurių juos galima išskirti ekstrahuojant (eteris, chloroformas) arba distiliuojant garais.

Jie turi sudėtingą struktūrą. Alkaloidai skirstomi į deguonies ir be deguonies.

Susijusi informacija.

Eteriai.

Eterių struktūra

Eteriai yra organiniai junginiai, kurių molekulės susideda iš dviejų angliavandenilių radikalų, sujungtų deguonies atomu.

Eteriai gali būti gaminami iš alkoholių, sujungiant dvi alkoholio molekules ir išleidžiant vieną molekulę vandens. Pavyzdžiui, molekulė dietilo eteris gaunamas sujungiant dvi etilo alkoholio molekules:

Šnekamojoje kalboje tardami žodį „eteris“, jie tiksliai reiškia dietilo eteris.

Dietilo eterio atveju abu molekulės radikalai yra vienodi. Bendroji tokių junginių formulė R-O-R.

Tačiau radikalai gali būti skirtingi. Eteriai su skirtingais radikalais vadinami mišriaisiais eteriais. Jų bendra formulė yra tokia: R-O-R". Tokio ryšio pavyzdys yra metiletilo eteris:

Eterių savybės.

Dauguma eterių yra skysčiai, kurie beveik netirpsta vandenyje. Chemiškai jie yra gana inertiški. Skirtingai nuo alkoholių, jie neturi judriojo vandenilio, todėl nereaguoja su metaliniu natriu; skirtingai nei esteriai, jie nehidrolizuojami.

Dietilo eteris.

Svarbiausias iš eterių yra dietilo eteris (C 2 H 5) 2 O. Jis lengvai išgaruoja, turi stiprų būdingą kvapą ir yra degus. Jo virimo temperatūra
35,6 laipsnių C.

Dietilo eteris plačiai naudojamas kaip tirpiklis. Jis ypač gerai tirpdo riebalus, todėl gali būti naudojamas odos valymui.

Medicinoje jis naudojamas kaip kai kurių vaistų sudedamoji dalis. Anksčiau jis buvo plačiai naudojamas chirurginių operacijų metu kaip anestezija.

Eteriai (alkanų oksidai) gali būti traktuojami kaip junginiai, susidarantys pakeitus abu vandens molekulės vandenilio atomus dviem alkilo radikalais arba pakeitus hidroksilo alkoholį alkilo radikalu.

Izomerizmas ir nomenklatūra. Bendroji eterių formulė yra ROR(I) ((C n H 2 n +1) 2 O) arba C n H 2 n +1 OC k H 2 k +1, kur nk (R 1  OR 2) (II). Pastarieji dažnai vadinami mišriaisiais eteriais, nors (I) yra ypatingas (II) atvejis.

Eteriai yra izomeriniai alkoholiams (funkcinės grupės izomerizmas). Štai tokių jungčių pavyzdžiai:

H3C  APIE  CH3 dimetilo eteris; C 2 H 5 OH etilo alkoholis;

H 5 C 2  APIE  C 2 H 5 dietilo eteris; C 4 H 9 OH butilo alkoholis;

H 5 C 2  APIE  C3H7 etilpropilo eteris; C5H11OH amilo alkoholis.

Be to, eteriams (metilo propilo eteriui ir metilizopropilo eteriui) būdinga anglies skeleto izomerija. Optiškai aktyvių eterių yra nedaug.

Eterių paruošimo metodai

1. Halogeno darinių sąveika su alkoholiatais (Williamson reakcija).

C 2 H 5 ОNa+I  C 2 H 5  H 5 C 2  APIE  C2H5 +NaI

2. Alkoholių dehidratacija, esant katalizatoriams vandenilio jonams.

2C 2 H 5 OHH 5 C 2  APIE  C 2 H 5

3. Dalinė reakcija gaminant dietilo eterį.

P Pirmas lygmuo:

IN antras etapas:

Fizinės eterių savybės

Pirmieji du paprasčiausi atstovai – dimetilo ir metiletilo eteriai – normaliomis sąlygomis yra dujos, visi kiti yra skysčiai. Jų virimo temperatūra yra daug žemesnė nei atitinkamų alkoholių. Taigi, etanolio virimo temperatūra yra 78,3C, o H 3 COCH 3 – 24C, atitinkamai (C 2 H 5) 2 O – 35,6C. Faktas yra tas, kad eteriai nesugeba sudaryti molekulinių vandenilio ryšių ir, atitinkamai, molekulių susieti.

Cheminės eterių savybės

1. Sąveika su rūgštimis.

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

Eteris atlieka pagrindo vaidmenį.

2. Acidolizė – sąveika su stipriomis rūgštimis.

H 5 C 2  APIE  C 2 H 5 + 2 H 2 SO 4  2 C 2 H 5 OSO 3 H

etilo sieros rūgštis

H 5 C 2  APIE  C 2 H 5 + HIC 2 H 5 OH+ C 2 H 5 I

3. Sąveika su šarminiais metalais.

H 5 C 2  APIE  C 2 H 5 + 2NaC 2 H 5 ONa+ C 2 H 5 Na

Atskiri atstovai

Etilo eteris (dietilo eteris) yra bespalvis skaidrus skystis, šiek tiek tirpus vandenyje. Maišoma su etilo alkoholiu bet kokiu santykiu. T pl =116,3С, sočiųjų garų slėgis 2,6610 4 Pa(2,2С) ir 5,3210 4 Pa(17,9С). Krioskopinė konstanta yra 1,79, ebulioskopinė - 1,84. Užsiliepsnojimo temperatūra 9,4С, su oru sudaro sprogų mišinį esant 1,71 tūrio. % (apatinė riba) – 48,0 t. % (viršutinis limitas). Sukelia gumos patinimą. Plačiai naudojamas kaip tirpiklis, medicinoje (inhaliacinė anestezija), sukelia priklausomybę žmonėms, nuodingas.

Karboksi rūgščių esteriai Karboksi rūgščių esterių gavimas

1. Rūgščių esterifikavimas alkoholiais.

Hidroksilo rūgštis išsiskiria vandenyje, o alkoholis išskiria tik vandenilio atomą. Reakcija yra grįžtama; tie patys katijonai katalizuoja atvirkštinę reakciją.

2. Rūgščių anhidridų sąveika su alkoholiais.

3. Rūgščių halogenidų sąveika su alkoholiais.

Kai kurios fizinės esterių savybės pateiktos 12 lentelėje.

12 lentelė

Kai kurios daugelio esterių fizinės savybės

Žemesniųjų karboksirūgščių ir paprastų alkoholių esteriai yra gaivaus vaisių kvapo skysčiai. Naudojamas kaip kvapiosios medžiagos ruošiant gėrimus. Daugelis eterių (etilacetatas, butilacetatas) plačiai naudojami kaip tirpikliai, ypač lakams.

Jei grupės R ir R" paprastame eteryje yra vienodos, tai ji vadinama simetriška, jei skirtinga asimetrine. Eterio pavadinime pateikiami organinių grupių pavadinimai, paminėjus jas abėcėlės tvarka, ir pridedamas žodis eteris, pavyzdžiui, C 2 H 5 OC 3 H 7 propilo eteris. Simetrinių eterių atveju prieš organinės grupės pavadinimą įvedamas priešdėlis „di“, pvz., C 2 H 5 OC 2 H 5 dietilo eteris. Daugeliui eteriai, dažnai vartojami trivialūs (supaprastinti) pavadinimai, susiformavę istoriškai.Eteriai kartais vadinami junginiais, kuriuose yra esterio fragmentas СОС kaip ciklinės molekulės dalis (1 pav.), tuo pačiu jie priskiriami kitai klasei. junginių – heterocikliniai junginiai. Taip pat yra junginių ( cm. ALDEHIDAI IR KETONAI), kuriuose yra COC fragmentas, bet jie nėra klasifikuojami kaip esteriai, yra hemiacetaliai – junginiai, kurių viename anglies atome yra ir alkoksi, ir hidroksi grupė: >C(OH)OR, taip pat acetaliai yra junginiai, kuriuose viena anglis. atome vienu metu yra dvi RO grupės: >C(OR) 2 (1 pav.). Dviejų chemiškai sujungtų O atomų buvimas viename anglies atome lemia, kad šie junginiai cheminėmis savybėmis skiriasi nuo eterių.

Ryžiai. 1. ETERIAI, kuriuose yra eterio fragmentas kaip ciklinės molekulės dalis (dažniau tokie junginiai priskiriami heterocikliniams), taip pat pusacetaliai ir acetaliai, turintys eterio fragmentą, bet nepriklausantys eterių klasei.

Cheminės eterių savybės.

Eteriai yra bespalviai skysčiai, turintys būdingą (vadinamą eterinį) kvapą, praktiškai nesimaišantys su vandeniu ir neribotai maišomi su dauguma organinių tirpiklių. Palyginti su alkoholiais ir aldehidais, eteriai yra chemiškai mažiau aktyvūs, pavyzdžiui, yra atsparūs šarmams ir šarminiams metalams (Na metalas netgi naudojamas vandens pėdsakams pašalinti iš eterių). Skirtingai nuo šarmų, rūgštys ardo eterio fragmentą, tam dažnai naudojami vandenilio halogenidai, ypač efektyvus HI. Kambario temperatūroje susidaro ir alkoholis, ir alkiljodidas (2A pav.), o kaitinant – alkiljodidas ir vanduo (2A pav.), t.y. reakcija vyksta giliau. Eteriai, turintys aromatinių žiedų, yra atsparesni skilimui, jiems galima tik panaši į A stadija, susidaro fenolis, prie aromatinio žiedo neprisijungia jodas (2B pav.).

Ryžiai. 2. ESMINIO FRAGMENTO SKAIDYMAS veikiamas HI

Deguonies atomas eterio fragmente turi laisvą elektronų porą СÖC, dėl to eteriai gali prijungti įvairias neutralias molekules, kurios yra linkusios formuoti donoro-akceptoriaus ryšius, deguonies atomas suteikia elektronų porą (donorą) ryšiui susidaryti, atlieka akceptoriaus, priimančio šią porą, vaidmenį. dėl jungiančios molekulės ar jono ( cm. AMINAI). Dėl to susidaro sudėtingi junginiai (3 pav.).

Ryžiai. 3. KOMPLEKŠINIŲ JUNGINIŲ, SUSIJUSIŲ Į ETERIUS, SUDARYMAS

Esant atmosferos deguoniui šviesoje eteriai dalinai oksiduojasi, susidarant peroksido junginiams ROOR“, kurie gali sprogti net esant žemai šilumai, todėl pradedant distiliuoti eterį, jis iš anksto apdorojamas reduktoriais, kurie ardo. peroksidai; dažnai pakanka laikyti eterį ant metalinio Na.

Eterių paruošimas.

Patogiausias būdas yra šarminių metalų alkoholiatų R"ONa sąveika su alkilhalogenidais RHal, šiuo būdu galima gauti tiek simetrinius (4A pav.), tiek nesimetrinius eterius (4B pav.) Pramonėje simetriniai eteriai gaunami dehidratuojant (eliminuojant). vandens) alkoholių naudojant sieros rūgštį (4B pav.), šis metodas leidžia gauti esterius, kurių organinėje grupėje R yra ne daugiau kaip 5 C atomai.

Ryžiai. 4. ETERIŲ GAVIMAS

Eterių taikymas

daugiausia lemia tai, kad jie labai gerai ištirpdo daug riebalų, dervų ir lakų. Plačiausiai naudojamas DIETILO ETERIS (C 2 H 5) 2 O, techninis pavadinimas „sieros eteris“, nes jis ruošiamas naudojant sieros rūgštį (4B pav.). Be to, kad jis naudojamas kaip tirpiklis, taip pat kaip reakcijos terpė atliekant įvairias organines sintezes, jis taip pat naudojamas tam tikrų organinių medžiagų, pavyzdžiui, alkoholių, ekstrahavimui (ekstrahavimui) iš vandeninių tirpalų, nes pats eteris yra labai mažai tirpsta vandenyje. Medicinoje sieros eteris naudojamas anestezijai.

Diizopropilo eteris (CH 3) 2 CHOCH (CH 3) 2 naudojamas kaip tirpiklis ir kaip priedas prie variklių degalų, siekiant padidinti oktaninį skaičių.

Anizolis C 6 H 5 OCH 3 (4 pav.) ir PHENETOL C 6 H 5 OS 2 H 5 (3 pav.) naudojami kaip tarpiniai produktai dažų, vaistų ir aromatinių medžiagų gamyboje.

Difenilas eteris (difenilo oksidas) (C 6 H 5) 2 O naudojamas kaip aušinimo skystis dėl aukštos virimo temperatūros (259,3 °C) ir cheminio stabilumo. Kad vėsinant iki kambario temperatūros (jo lyd. 2829° C) jis nepavirstų į kietą būseną, į jį pridedama difenilo (C 6 H 5) 2. Toks mišinys, technologijoje vadinamas dautherm, gali veikti kaip aušinimo skystis plačiame temperatūrų diapazone.

Dioksanas, ciklinis eteris (CH 2 CH 2 O) 2 (pav.), cheminėmis savybėmis panašus į įprastus eterius, tačiau skirtingai nei jie, jis neribotai maišosi su vandeniu ir dauguma organinių tirpiklių. Jis tirpdo riebalus, vaškus, aliejus, eterius, celiuliozes, plačiai naudojamas kaip reakcijos terpė įvairioms organinėms sintezėms.

Michailas Levitskis