15. Етери
Етери – це органічні сполуки, в яких два вуглеводневих залишки сполучені між собою атомом Оксигену. Їх загальна формула R−O−R'. Вуглеводневі залишки R i R' можуть бути однаковими або різними. Етери з різними радикалами називають змішаними. Етери можна розглядати як продукти заміщення Гідрогену гідроксильної групи спиртів на вуглеводневий радикал.
15.1. Класифікація
Залежно від характеру вуглеводневого залишку розрізняють насичені та ненасичені ациклічні етери, циклічні та ароматичні етери. Наприклад:
15.2. Номенклатура
Етери за раціональною номенклатурою називають за назвою вуглеводневих радикалів, сполучених з атомом Оксигену з додаванням слова «етер». За систематичною номенклатурою – за назвою насиченого вуглеводню, додаючи до неї назву відповідної алкоксильної групи R−О−. За основу вибирають вуглеводневий залишок з більшою кількістю атомів Карбону.
15.3. Ізомерія
Ізомерія етерів залежить від:
а) ізомерії вуглеводневих залишків, сполучених з атомом Оксигену, наприклад:
б) положення атома Оксигену у карбоновому ланцюгу − так звана метамерія, наприклад:
15.4. Методи добування
1. Міжмолекулярна дегідратація спиртів:
2. Взаємодія алкоголятів з галогеналкілами:
3. Алкілювання спиртів або фенолів:
4. Каталітичне приєднання спиртів до алкенів:
5. Взаємодія ацетилену зі спиртами:
15.5. Фізичні властивості
Перші представники гомологічного ряду – гази; наступні гомологи – безбарвні, легко рухливі рідини, легші за воду; вищі етери, починаючи з С17 – тверді речовини. Температура кипіння етерів нижча, ніж температури кипіння відповідних спиртів, з яких ці етери синтезовані. Це пов’язано з тим, що між їх молекулами, на відміну від спиртів, не утворюються водневі зв’язки і молекули етерів є мономерними.
15.6. Хімічні властивості
Етери вважаються досить інертними сполуками. Вони надзвичайно важко гідролізують, в звичайних умовах не взаємодіють з Натрієм, лугами, більшістю кислот, за виключенням йодистоводневої, яка вже за кімнатної температури розкладає їх з утворенням галогеналканів і води:
Більшість етерів легко окиснюється при контакті з киснем повітря з утворенням пероксидних сполук:
Найлегше окиснення проходить в α-положенні відносно атома Оксигену. Пероксиди, що утворилися, здебільшого гідропероксиди, є вибухонебезпечними, оскільки під час нагрівання здатні розкладатися з утворенням вільних радикалів, що спричиняє подальшу ланцюгову реакцію.
Під дією Натрію етери здатні при нагріванні розщеплюватися на алкоголяти та натрійалкіл.
Приєднання сильних кислот приводить до утворення протонованих етерів (оксонієвих солей). В молекулі оксонієвих сполук атом Оксигену сполучений за допомогою ковалентних зв’язків з трьома замісниками та іонним зв’язком з аніоном:
Вільні електронні пари атомів Оксигену в молекулах етерів зумовлюють їх основні властивості.
15.7. Окремі представники
Найбільше значення має діетиловий етер (етоксиетан, сірчаний етер) – безбарвна, рухлива, надзвичайно вогненебезпечна рідина з характерним запахом, важко розчиняється у воді, зі спиртом змішується в будь-яких співвідношеннях. Діетиловий етер застосовується як розчинник у багатьох хімічних виробництвах, в медицині – для наркозу. [1], c. 271-276; [2], c. 341-357.