51. Простые эфиры. Номенклатура, классификация. Расщепление кислотами. Образование гидропероксидов, их обнаружение и разложение. Циклические простые эфиры. Тетрагидрофуран. 1,4-Диоксан.
Простыми эфирами называют органические соединения общей формулы R–O–R'.
Названия простых эфиров по радикало-функциональной номенклатуре обычно образуют из названий углеводородных радикалов R и R´ (в алфавитном порядке), суффикса -овый и слова эфир:
В заместительной номенклатуре IUPAC простые эфиры рассматривают как производные углеводородов, в которых один из атомов водорода замещен R-оксигруппой (RO—). за родоначальную структуру принимается более сложный по структуре радикал:
Изомерия простых эфиров обусловлена изомерией радикалов, связанных с атомом кислорода:
Образование оксониевых солей. Простые эфиры образуют с концентрированными минеральными кислотами (HCl, H2SO4, HNO3 и др.) оксониевые соли. Протон кислоты присоединяется за счет неподеленной пары электронов атома кислорода:
Расщепление под действием кислот (ацидолиз). реакцию расщепления органических соединений под действием кислот называют ацидолиз. концентрированные кислоты (HI, HBr, H2SO4) уже при комнатной температуре расщепляют простые эфиры. в реакции с йодоводородной кислотой при эквимолярном соотношении реагентов образуются галогенуглеводород и спирт, в избытке кислоты — только галогенуглеводороды.
Циклические простые эфиры содержат внутримолекулярную эфирную связь и по структуре представляют собой гетероциклические кислородсодержащие соединения. Они могут быть классифицированы в зависимости от размера цикла и числа кислородных атомов. Для названия циклических простых эфиров применяются заместительная, радикало-функциональная, заменительная номенклатуры.
1,2-эпоксиэтан, 1,2-эпоксибутан, 1,4-эпоксибутан,
этиленоксид, бутиленоксид, тетраметиленоксид,
оксиран этилоксиран тетрагидрофуран
Диоксан. Прозрачная бесцветная жидкость (т. пл. 11,8 °с, т. кип. 101,5 °с), смешивается с водой, горит голубым пламенем. Эффективный растворитель органических веществ. ядовит.
52. Оксираны: получение, взаимодействие с водой, аммиаком и аминами, магнийорганическими соединениями. Краун-эфиры: комплексообразование с ионами металлов, применение.
Эпоксиды (оксираны) — насыщенные трёхчленные гетероциклы, содержащие в цикле один кислородный атом. Эпоксиды являются циклическими простыми эфирами, однако вследствие напряжённости трёхчленного цикла обладают высокой реакционной способностью в реакциях раскрытия цикла.
Наиболее общими методами синтеза эпоксидов являются селективное окисление алкенов (эпоксидирование) и циклизация при дегидрогалогенировании галогенгидринов под действием оснований.
Лабораторным методом эпоксидирования алкенов является реакция Прилежаева — взаимодействие алкенов с перкарбоновыми кислотами в инертных неполярных или слабополярных растворителях:
Взаимодействие с водой:
При взаимодействии оксирана с аммиаком, в зависимости от соотношения реагентов, образуются моно-, ди- и триэтаноламины:
При действии на оксиран алифатических аминов образуются N-алкиламиноэтанолы:
с магнийорганическими соединениями оксиран образует продукты присоединения, которые легко подвергаются гидролизу с образованием соответствующих спиртов:
Краун-эфиры (краун-соединения) — макрогетероциклические соединения, содержащие в своих циклах более 11 атомов, из которых не менее четырёх — гетероатомы, которые связаны между собой этиленовыми мостиками.
Краун-эфиры используются для концентрирования, разделения, очистки и регенерации металлов, в том числе редкоземельных; для разделения нуклидов, энантиомеров; как лекарственные препараты, антидоты, пестициды; для создания ион-селективных датчиков и мембран; как катализаторы в реакциях с участием анионов. Показано применение некоторых краун-эфиров для усиления проницаемости лекарств через слизистые оболочки глаз.