Получение простого эфира: ХиМиК.ru — Способы получения

14.4. Химические свойства простых эфиров

Простые
эфиры – нейтральные и малоактивные
соединения, в связи с чем их часто
используют в различных органических
реакциях в качестве растворителей.
Поскольку они в большинстве случаев не
реагируют с натрием, то этот металл
используют для сушки простых эфиров.
На них не действуют разбавленные
минеральные кислоты, щелочи. Эфиры не
расщепляются металлорганическими
соединениями, гидридами и амидами
щелочных металлов. Немногие химические
свойства этих соединений связаны с
наличием свободной электронной пары у
атома кислорода, что придает эфирам
основные свойства, а также с наличием
полярных связей С–О, разрыв одной из
которых приводит к расщеплению простых
эфиров.

(C₂H₅)₂O
+ HCl → (C₂H₅)₂OH⁺Cl^

Образовавшаяся
оксониевая соль, как соль слабого
основания, роль которого играет молекула
эфира, легко гидролизуется при разбавлении
водой.

(С₂Н₅)₂ОН⁺Сl^
+ H₂O
→ (C₂H₅)₂O
+ HCl

Об
основном характере эфиров свидетельствует
их растворимость в концентрированной
серной кислоте и выделение при низкой
температуре кристаллической оксониевой
соли.

Эту
реакцию применяют для отделения простых
эфиров от алканов и галогеналканов.

Роль
галогенидов бора состоит в отщеплении
галогена от галогеналкана и связывании
его в прочный анион. Триалкилоксониевые
соединения с комплексными анионами –
твердые, вполне устойчивые солеобразные
соединения. При попытке заменить анион
в этих солях на анионы какой-либо обычной
кислоты, т.е. при взаимодействии их с
кислотами, солями и даже с водой,
оксониевые соли распадаются с образованием
простого эфира и алкилированного аниона.
Триалкилоксониевые соли являются самыми
сильными алкилирующими средствами
(сильнее галогеналканов и диалкилсульфатов).

• Эфир
  используют в качестве растворителя в
  реакции
  Гриньяра,
  т.к. он обладает способностью сольватировать
  и, таким образом, растворять реагент.
  Он выступает как основание по отношению
  к кислому атому магния.

Диэтиловый
эфир в этой реакции можно заменить на
тетрагидрофуран.

Реактивы
Гриньяра можно получить с хорошим
выходом в бензоле в присутствии
триэтиламина в качестве основания;
требуется один моль основания на один
моль галогеналкана.

• Как
  основания Льюиса простые эфиры образуют
  комплексы,
  в которых эфир играет роль донора
  электронов, а галоген – акцептора. Так,
  раствор иода в диэтиловом эфире окрашен
  в коричневый цвет, в отличие от фиолетовой
  окраски в инертных растворах. Такие
  комплексы получили название комплексов
  с переносом заряда (КПЗ).

• Расщепление
  простых
  эфиров.
  Простые
  эфиры при нагревании до 140 ºС с
  концентрированными кислотами (H₂SO₄,
  HBr и, особенно, HI) способны подвергаться
  расщеплению. Эта реакция была открыта
  А. Бутлеровым в 1861 г. на примере
  2-этоксипропановой кислоты.

Под
воздействием иодоводородной кислоты
эфир первоначально превращается в иодид
диалкилгидроксония. Это приводит к
увеличению полярности связей С–О и
облегчению гетеролитического расщепления
одной из них с образованием хорошей
уходящей группы – молекулы спирта. Роль
нуклеофила выполняет иодид-ион:

При
расщеплении метил- и этилалкиловых
эфиров действие нуклеофила направлено
на более пространственно доступный
метильный или этильный радикал. На этой
особенности основан количественный
метод
Цейзеля
– определение метокси- и этоксигрупп
в органических соединениях.

Следует
отметить, что если один из алкилов
третичный, то расщепление идет особенно
легко.

Реакция
протонированного эфира с ионом галогена,
так же как соответствующая реакция
протонированного спирта, может протекать
как по S_N1,
так и S_N2-механизмам
в зависимости от строения эфира. Как и
следовало ожидать, первичная алкильная
группа имеет тенденцию к S_N2,
в то время как третичная – к S_N1-замещению:

• Реакции
  по
  -водородному
  атому.
  Наличие в эфирах атома кислорода
  сказывается на поведении атомов
  водородов, особенно находящихся в
  α-положении. Такая региоселективность
  объясняется стабильностью радикала
  R-ĊH-Ö-R, где неспаренный электрон
  2р-орбитали
  углерода перекрывается с неподеленной
  парой 2р-электронов
  атома кислорода.

Наиболее
эффективно и избирательно протекают
свободнорадикальные реакции хлорирования.
Так, при обработке диэтилового эфира
рассчитанным количеством хлора на свету
образуется α-монохлорид.

Скорость
реакций α-хлорзамещенных эфиров на
много порядков выше по сравнению с
соответствующими галогеналканами. Они
чрезвычайно легко вступают в реакции
нуклеофильного замещения, особенно
протекающие через образование устойчивого
промежуточного карбокатиона, т. е. по
механизму S_N1.
Эта устойчивость отражается резонансными
структурами:

.

Подобные
реакции широко используют в органическом
синтезе.

Примечательно,
что, меняя условия проведения реакции,
ее можно направить по пути
дегидрогалогенирования с получением
простых виниловых эфиров.

Особенно
легко подвергаются аутоокислению эфиры,
содержащие атом водорода у третичного
углерода. Спонтанно образующиеся при
стоянии гидропероксиды эфиров
исключительно взрывоопасны. Будучи
менее летучими, по сравнению с исходными
эфирами, они не отгоняются вместе с
эфирами, а накапливаются в колбе. По
этой причине эфиры нельзя отгонять
досуха, т. к. в противном случае может
произойти взрыв. Гидропероксиды должны
быть тщательно удалены из эфира с помощью
восстановителей – солей железа(II) или
олова(II).

Тестом
на наличие пероксидов является обработка
пробы эфира водным раствором иодида
калия. Появление характерного коричневого
окрашивания, а в присутствии крахмала
– синего цвета указывают на присутствие
гидропероксидов.

Получение — простой эфир — фенол

Cтраница 1

Получение простых эфиров фенолов с помощью диалкилсуль-фата, по Ульману, протекает в две стадии. Первая стадия: R — ОН S04 ( Gh4) 2 — R O-CHg S04HGh4, легко протекает уже при слабом нагревании. В том случае, когда перерабатываются небольшие количества и когда стоимость алкилсульфата ничтожна по сравнению со стоимостью алкилированного вещества, обычно этим и ограничиваются. Однако часто оказывается возможным использовать для алкилирования и вторую алкильную группу диалкилсульфата. В качестве примера можно указать получение анизола по Гирсу иХагеру, описанное в Синт.
 [1]

Для получения простых эфиров фенолов также сначала получают раствор этилата натрия из 0 25 г-экв натрия и 300 мл абсолютного спирта. Благодаря более высокой нуклеофильной силе фенолят реагирует с алкилирующим агентом легче, чем спирт.
 [2]

Для получения простых эфиров фенолов также сначала получают раствор этилата натрия из 0 25 молей натрия и 300 мл абсолютного спирта. Затем к раствору добавляют 0 2 моля фенола в небольшом количестве абсолютного этилового спирта. После добавления алкилирующего средства процесс ведут так же, как описано выше. Поскольку фенолят имеет высокую нуклеофиль-ность, он реагирует с алкилирующим средством легче, чем спирт.
 [3]

Медный порошок катализирует реакцию получения простых эфиров фенолов.
 [4]

Растворитель сильно влияет на процесс получения простых эфиров фенолов. В частности, это наблюдается при работе с бромистым аллилом, циннамил бромидом и галоидными бензилами. Эти галоидные соединения реагируют с сухими фенолятами щелочных металлов в недиссоциирующих растворителях, например в бензоле или толуоле, с образованием фенолов, замещенных в ядре.
 [5]

Растворитель сильно влияет на процесс получения простых эфиров фенолов. В частности, это наблюдается при работе с бромистым аллилом, циннамилбромидом и галоидными бензилами. Эти галоидные соединения реагируют с сухими фенолятами щелочных металлов в недиссоциирующих растворителях, например в бензоле или толуоле, с образованием фенолов, замещенных в ядре.
 [6]

В общем же случае образуется смесь эфира фенола и углеводорода, поэтому и восстановительное дезаминирование и получение простых эфиров фенолов осуществляют другими методами.
 [7]

С дигалогенпроизводными реакции могут протекать селективно [ О. Для получения простых эфиров фенолов используют хлоруксусную кислоту [ О.
 [8]

С) представляют собой жидкости с ароматическим запахом, которые легко получаются алкилированием фенола диметил — или диэтил-сульфатом в слабощелочной водной среде. Это обычный путь получения простых эфиров фенолов, но в отдельных случаях алкилирование проводят при помощи диазометана или диазоэтана. Фенолы часто превращают в простые эфиры, чтобы предотвратить окисление и другие нежелательные побочные процессы при проведении реакций, не связанных с изменениями кислородсодержащей группы; защитная группа может быть в дальнейшем удалена и гидроксил регенерирован.
 [9]

Их широко применяют в качестве алкилирующих агентов вместо дорогостоящих йодистых метила и этила, с которыми трудно работать вследствие их летучести. Характерной реакцией алкилирова-ния является получение простых эфиров фенолов.
 [10]

Страницы:  

   1

18.2: Подготовка эфиров — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Цели

После завершения этого раздела вы сможете

1. напишите уравнение, иллюстрирующее промышленное получение простых симметричных эфиров.
2. напишите уравнение, иллюстрирующее синтез простых эфиров по Вильямсону.
   1. идентифицируют эфир, полученный в результате реакции данного алкилгалогенида с данным ионом алкоксида.
   2. определяют реагенты, необходимые для получения данного эфира посредством синтеза Вильямсона.
   3. определите ограничения синтеза Вильямсона и сделайте правильный выбор, решая, как лучше всего синтезировать данный эфир.
   4. напишите уравнение, описывающее образование алкоксида из спирта.
   5. идентифицируют оксид серебра(I) как реагент, который можно использовать в синтезе Вильямсона.
3. напишите уравнение, показывающее, как можно получить эфир алкоксимеркурированием-демеркурированием алкена.
   1. идентифицируют продукт, образованный алкоксимеркурированием-демеркурированием данного алкена.
   2. идентифицируют алкен, реагенты или и то, и другое, необходимые для получения данного эфира в процессе алкоксимеркурирования-демеркурирования.
   3. напишите подробный механизм реакции между алкеном, спиртом и трифторацетатом ртути(II).

Ключевые термины

Убедитесь, что вы можете определить и использовать в контексте ключевые термины ниже.

• алкоксимеркурация
• оксимеркурация
• Синтез эфира Вильямсона

Study Notes

Мы изучали оксимеркурирование как метод превращения алкена в спирт в разделе 8.5. «Алкоксимеркурирование» — очень похожий процесс, за исключением того, что теперь мы превращаем алкен в эфир. Два процесса сравниваются ниже.

Рассмотрите механизм реакции оксимеркурирования в разделе 8. 5, уделяя особое внимание региохимии и стереохимии реакции. Механизм идентичен алкоксимеркурированию.

Получение эфира посредством дегидратации

Кислотно-катализируемая дегидратация малых 1º-спиртов представляет собой специализированный промышленный метод получения симметричных эфиров. Эта реакция не может быть использована для получения несимметричных эфиров, так как может быть получена смесь продуктов. Кроме того, спирты 2 ^o и 3 ^o нельзя использовать для этой реакции, поскольку они дегидратируются с образованием алкенов по механизму E1 ( Раздел 17-6 ).

9oC] CH_3CH_2\связь{-}O\связь{-}CH_2CH_3 + H_2O} \tag{18.2.1}\]

Механизм

На первом этапе механизма реакции один спирт протонируется, чтобы стать хорошим выходом группа. На втором этапе второй спирт вытесняет воду из протонированного спирта во время реакции S _N 2 с образованием протонированного эфира. На последнем этапе это промежуточное соединение депротонируется с получением симметричного эфира.

Синтез эфира Вильямсона

Одна важная процедура, известная как Williamson Ether Synthesis , происходит в результате реакции S _N 2 алкоксидного нуклеофила с первичным алкилгалогенидом или тозилатом. Как обсуждалось ранее в разделе 17-2 , алкоксиды обычно создаются путем депротонирования спирта сильным основанием, таким как гидрид натрия (NaH). Простые спирты можно использовать в качестве растворителя во время синтеза эфира Вильямсона и с их алкоксидом, созданным путем добавления металлического натрия (Na _(s) ).

Планирование синтеза эфира Вильямсона

Синтез эфира Вильямсона имеет те же ограничения, что и другие реакции S _N 2 , как описано в Раздел 11-3 . Так как анионы алкоксидов являются сильными основаниями, использование 2 90 146 o 90 147 или 3 90 146 o 90 147 уходящих галогенных групп может привести к образованию продукта отщепления Е2. При рассмотрении вопроса о синтезе несимметричного эфира возможны две различные комбинации реагентов, и каждая из них должна быть тщательно рассмотрена. Как правило, предпочтительным будет путь, в котором используется наименее стерически затрудненный галоген.

При разрыве ключевой связи в молекуле-мишени участвует связь C-O. Поскольку несимметричные эфиры имеют две уникальные связи CO, каждую из них можно разорвать, чтобы получить уникальный набор реагентов. После расщепления фрагмент с кислородом станет алкоксидом. Другой фрагмент станет галогеном или тозилатом.

Рабочий пример \(\PageIndex{1}\)

Как бы вы получили следующую молекулу, используя синтез эфира Вильямсона?

Ответить

Анализ: Эфир асимметричен, поэтому каждую из связей СО можно разорвать, чтобы создать другой набор возможных реагентов. После разрыва связи C-O путь 1 показывает галоген 3 ^o в качестве исходного материала. Эта реакция, скорее всего, будет неэффективной из-за того, что алкоксиды реагируют с 3 ^o галогенами с предпочтительным образованием алкенов путем отщепления Е2. Путь 2 показывает галоген 1 ^o в качестве исходного материала, который является благоприятным для S _N 2 реакции.

Путь 1

Решение 1

Путь 2

Решение 2

Синтез эфира с использованием оксида серебра

Вариант синтеза эфира по Вильямсону использует оксид серебра (Ag ₂ O) вместо сильного основания. Условия этого варианта мягче, чем типичный синтез Уилламсона, потому что нет необходимости в сильном основании и образовании промежуточного алкоксида. Эта реакция особенно полезна при превращении групп -ОН на сахаре в простые эфиры.

Механизм

Во время этой реакции частично положительно заряженное серебро в Ag ₂ O оттягивает электронную плотность от йода в CH ₃ I. Это соответственно удаляет электронную плотность от соседнего углерода, увеличивая его частичный положительный заряд, который повышает его электрофильность. Это позволяет спирту действовать как нуклеофил в последующей реакции S _N 2 .

Синтез эфира с использованием алкоксимеркурации

Алкоксимеркурирование , построено по образцу реакции оксимеркурирования, описанной в Разделе 8-4 . Реакция алкена со спиртом в присутствии соли трифторацетата ртути (II) [(CF ₃ CO ₂ ) ₂ Hg] дает продукт алкоксимеркурирования. Демеркурация с использованием боргидрида натрия (NaBH ₄ ) дает эфирный продукт. В целом, эта реакция позволяет Марковникову присоединить спирт к алкену с образованием эфира. Обратите внимание, что спиртовой реагент используется в качестве растворителя, а соль трифторацетата ртути (II) используется вместо ацетата ртути (трифторацетат-анион является более слабым нуклеофилом, чем ацетат). Большинство 1 ^o , 2 ^o , 3 ^o спирты могут быть успешно использованы для этой реакции.

Механизм

Механизм алкоксимеркурирования подобен механизму оксимеркурирования с электрофильным присоединением соединений ртути к алкену. Спиртовой нуклеофил атакует более замещенный углерод трехчленного кольца по реакции S _N 2 . Наконец, боргидрид натрия (NaBH ₄ ) обеспечивает восстановительную демеркурацию с образованием эфирного продукта.

Планирование синтеза эфира с использованием алкоксимеркурации

Расщепление ключевой связи в молекуле-мишени включает связь C-O. Поскольку несимметричные эфиры имеют две уникальные связи CO, каждую из них можно разорвать, чтобы получить уникальный набор реагентов. После расщепления фрагмент с кислородом станет спиртом. Алкильный фрагмент будет терять водород от соседнего углерода с образованием алкена. Основным моментом, который следует учитывать при выборе возможных путей синтеза, является способность алкильного фрагмента образовывать алкен.

Рабочий пример \(\PageIndex{2}\)

Как бы вы получили следующую молекулу, используя алкоксимеркурирование?

Ответить

Анализ: Эфир симметричен, поэтому каждую связь C-O эфира можно расщепить, чтобы получить набор исходных материалов для рассмотрения. Первый путь показывает набор исходных материалов, которые должны хорошо работать для этой реакции. Спирт, метанол, можно легко использовать в качестве растворителя. Хотя алкен не имеет определенной более и менее замещенной стороны, его симметрия предотвратит образование смеси продуктов. Фрагментация для пути 2 показывает исходный материал, который не подходит для этой реакции. Алкильный фрагмент имеет только один углерод, который нельзя использовать для образования исходного алкена. Это означает, что путь 2 не является жизнеспособным методом синтеза целевой молекулы.

Путь 1

Решение 1

Путь 2

Упражнения

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

При получении эфиров с использованием синтеза эфира Вильямсона какие факторы важны при выборе нуклеофила и электрофила?

Ответить

В идеале нуклеофил должен быть очень основным, но не стерически затрудненным. Это сведет к минимуму возникновение любых реакций элиминации. Электрофил должен иметь характеристики хорошего S _N 2 электрофил, предпочтительно первичный, чтобы свести к минимуму любые реакции отщепления.

Упражнение \(\PageIndex{2}\)

Как бы вы синтезировали следующие эфиры? Имейте в виду, что есть несколько способов. Синтез эфира Вильямсона, алкоксимеркурирование алкенов, а также замещение, катализируемое кислотой.

(а) (б) (в) (г) (д)

Ответ

Синтез эфира Вильямсона требует добавления каталитического основания. Кроме того, большинство галогенидов можно заменить, например, на -Br или -Cl. Хотя, как правило, -I — лучшая уходящая группа.

(а)

(б)

(с)

(г)

Обратите внимание, что существует только один простой эфир (также называемый силиловым эфиром и часто используемый в качестве группы защиты спирта). Другая группа представляет собой сложный эфир.

(е)

Упражнение \(\PageIndex{3}\)

Изобразите механизм толкания электронной стрелки для образования диэтилового эфира в предыдущей задаче.

Ответить

.

Упражнение \(\PageIndex{4}\)

трет-бутоксициклогексан можно получить двумя способами из алкена и спирта, нарисуйте обе возможные реакции.

Ответить

Хотя оба варианта возможны, верхний путь, вероятно, проще, поскольку оба исходных материала являются жидкими.

Упражнение \(\PageIndex{5}\)

Эпоксиды часто образуются внутримолекулярно. Возьмем, к примеру, это большое кольцо в публикации 2016 года [ Дж. Орг. хим. , 2016 , 81 (20) , стр. 10029–10034]. Какой эпоксид образуется при воздействии основания? (Включить стереохимию)

Ответ

Упражнение \(\PageIndex{6}\)

Какие реагенты вы бы использовали для выполнения следующих преобразований?

(а)

(б)

(в)

Ответ

(а)

(b) Обратите внимание на добавление цис

(с)

Окисление до спирта путем гидроборирования и последующее замещение 2-бромпропаном также может работать, но этот путь обеспечивает наименьшую вероятность возникновения реакции отщепления.

Упражнение \(\PageIndex{7}\)

Предскажите произведение следующего.

Ответить

Результатом является производство диоксана, распространенного растворителя.

Авторы и авторство

18.2: Preparing Ethers распространяется под лицензией CC BY-SA 4.0, автором, ремиксом и/или куратором выступили Стивен Фармер и Дитмар Кеннеполь.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Лицензия

   CC BY-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. алкоксимеркурация
   2. автор@Дитмар Кеннеполь
   3. автор@Стивен Фармер
   4. оксимеркурация
   5. Синтез эфира Уильямсона

Приготовление эфиров — GeeksforGeeks

Спирты, фенол и эфиры имеют несколько применений в бизнесе и повседневной жизни. Спирты и фенолы относятся к гидроксильным органическим веществам. Полироль для дерева, которую мы используем для полировки нашей мебели, содержит спирт, который в основном представляет собой этанол. Ментол, полученный из масла перечной мяты, используется для ароматизации сигарет и пищевых продуктов. Кроме того, начиная со спиртов, можно синтезировать различные органические соединения, такие как алкилгалогениды, алкены, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, простые эфиры и т. д. Органические гидроксильные соединения содержатся в тростниковом сахаре, хлопчатобумажной одежде и писчей бумаге.

Поскольку эфиры химически инертны, их часто используют в качестве растворителей в самых разных химических процессах. Диэтиловый эфир, наиболее распространенный член семейства эфиров, использовался в качестве хирургического анестетика в течение многих лет, пока его не вытеснили более безопасные негорючие альтернативы. В парфюмерии используется анизол, ароматический эфир с приятным запахом.

Эфиры являются производными углеводородов, в которых алкокси (-OR) или арилокси (-OAr) 9Группа 0145 заменяет атом водорода. Эфиры также представляют собой вещества, созданные путем замены атома водорода гидроксильной группы спирта или фенола на алкильную или арильную группу.

• Эфиры представляют собой органические производные воды с двумя алкильными или арильными группами, связанными с атомом кислорода. Простые эфиры также известны как алкилоксиды (R ₂ O) или арилоксиды (AR ₂ O).
• Общая формула алифатического эфира: C _n H _2n+2 О.
• То же, что и у одноатомных спиртов. Следовательно, алифатические эфиры изомерны с одноатомными спиртами.

Классификация эфира

Эфиры в основном подразделяются на две группы: простые и смешанные эфиры.

• Простые или симметричные эфиры: Эфиры, в которых обе алкильные или арильные группы, присоединенные к атомам кислорода, одинаковы, называются простыми эфирами.

например: Диметиловый эфир (CH ₃ – O – CH ₃ ), дифениловый эфир (CH ₆ – O – CH ₆ ) и т. д.

• Смешанные или различные алкильные или арильные группы, присоединенные к атомам кислорода, называются смешанными эфирами.

например: _{Этилметиловый эфир (CH 3 – O – C 2 H 5 ). и т.д.}

Структура эфира

Эфиры также имеют ту же тетраэдрическую геометрию, что и вода. Атом кислорода sp ³ гибрид. Из-за отталкивающего взаимодействия между двумя более объемными алкильными группами валентный угол C-O-C немного больше, чем тетраэдрический угол.

Структура диметилового эфира

• Метамерия: Простые эфиры с одинаковой химической формулой, но разными алкильными группами, присоединенными по обе стороны от атома кислорода, называются метамерами друг друга. Метамеры представляют собой либо изомеры цепи, либо изомеры положения, которые содержат одну и ту же функциональную группу, но разные алкильные группы, связанные с гетероатомом; в данном примере кислород.

e.g.: CH ₃ – CH ₂ – O – CH ₂ – CH ₃ (dimethyl ether) and CH ₃ – O – CH ₂ – CH ₂ – CH ₃ (метил-н-пропиловый эфир).

• Изомерия: Изомерия относится к наличию молекул, которые содержат одинаковое количество атомов одного типа и, следовательно, имеют одинаковую формулу, но различаются по химическим и физическим характеристикам. Эфиры в основном проявляют два типа изомерии:
  1. Изомерия цепи: Изомеры цепи представляют собой простые эфиры, которые имеют одинаковые алкильные группы по обе стороны от атома кислорода, но разные конфигурации углеродной цепи внутри алкильной группы.
  2. Функциональная изомерия : Функциональные изомеры представляют собой простые эфиры и одноатомные спирты с одинаковым числом атомов углерода.

Получение простых эфиров

Межмолекулярной дегидратацией:

При перегонке избытка этилового спирта с концентрированной серной кислотой при 413 К получается диэтиловый эфир. т. е. из спиртов, также называемой межмолекулярной дегидратацией.

Если экспериментально видно, то

• Первые равные объемы этилового спирта и концентрированной серной кислоты помещают в перегонную колбу.
• Здесь этиловый спирт реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием этилгидросульфата.

C ₂ H ₅ −OH   +   H−O−SO ₃ H    ⟶    C ₂ H ₅ −O−SO ₃ H   +   H ₂ O  

• Теперь в перегонную колбу добавляется избыток этилового спирта.
• Здесь Этилгидросульфат реагирует с добавленным этиловым спиртом с образованием диэтилового эфира.

C ₂ H ₅ -O -SO ₃ H+ H -O -C ₂ H ₅ ⟶ C ₂ H ₅ − -C ₂ H ₅ –O -C ₂ H ₅ –O -C _{1 2} H ₅ –O -C ₂ H ₅ –O -C ₂ H ₅ –O -C ₂ H _{5 5}    +    H ₂ SO ₄

• Полученный эфир перегоняется, а серная кислота, полученная во второй реакции, повторно используется на первой стадии

0144 непрерывный процесс этерификации , потому что небольшое количество серной кислоты превращает значительный объем этилового спирта в диэтиловый эфир, и процесс продолжается.

Reaction Mechanism:

• Step 1: Formation of protonated alcohol-

• Step 2 : Nucleophilic attack-

• Step 3 : Deprotonation

Ограничения вышеуказанной реакции:

• Этот процесс подходит исключительно для получения эфиров из первичных спиртов.
• Дегидратация вторичных и третичных спиртов, с другой стороны, дает алкены, а не простые эфиры, поскольку элиминация превосходит замещение.
• При кислотной дегидратации спиртов конкурируют два процесса. Одна реакция представляет собой отщепление, в результате которого образуются алкены, а другая представляет собой реакцию замещения, в результате которой образуются простые эфиры.

Теперь эти две конкурирующие реакции можно контролировать. По мере повышения температуры температура становится более благоприятной для элиминации (453 К и выше). А вот при 413 К и ниже предпочтительнее замена.

• Этот подход полезен для получения простых эфиров. Бимолекулярная дегидратация спиртов малоэффективна для синтеза смешанных эфиров. При соединении двух разных спиртов образуется смесь трех разных эфиров, которую трудно разделить.

Синтез Вильямсона

С помощью синтеза Вильямсона можно получить как простые, так и смешанные эфиры с использованием алкилгалогенида. При нагревании алкилгалогенида со спиртовым алкоксидом натрия или калия получается эфир.

Общая форма записывается как

Ниже приведены некоторые важные примеры синтеза Вильямсона:

• Получение трет-бутилметилового эфира следует проводить по следующей реакции.

• С помощью этого метода фенолы также превращаются в простые эфиры.

Хотя с помощью синтеза Вильямсона мы можем получать как простые, так и смешанные эфиры, но есть и ограничения,

Ограничения:

• Для синтеза несимметричных эфиров требуется правильный выбор реагентов. Поскольку первичные алкилгалогениды более чувствительны к реакции SN3, наибольший выход несимметричного эфира получается, когда алкилгалогенид является первичным, а алкоксид — третичным.
• например: трет-бутилэтиловый эфир получают нагреванием этилбромида с трет-бутоксидом натрия.

• Однако, когда алкилгалогенид является вторичным или третичным, нуклеофильная атака на α-углеродный атом стерически проблематична (эффект краудинга). Кроме того, поскольку алкоксид является более сильным основанием и легче атакует β-водород, преобладает β-элиминирование.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Приведите примеры простых и смешанных эфиров?

Answer: 

• Simple ether: C ₂ H ₅ – O – C ₂ H ₅ Diethyl ether
• Mixed ether: CH ₃ – O – C ₂ H ₅ Этилметиловый эфир  

Вопрос 2: Назовите структуру следующего соединения:

• 1 -Метокситан
• 1 -Этан Этан

Ответ:

• 1–MHOXY

9

• 1–MHOXY

9

• 1 –MHOXY

669

9

• 1 –MHOXY

669

• 1 –MHOXY.
  • 1 — Ethoxy Ethane

  C ₂ H ₅ — O — C ₂ H ₅

ВОПРОС 3: Что представляет собой метаумразм?? Объясните применительно к эфирам.

Ответ: 

Метамерия — это тип структурной изомерии, при котором два или более соединений имеют одинаковую химическую формулу, но имеют поливалентную функциональную группу, связанную с отдельными алкильными группами.

Различные соединения называются метамерами.

Например: Формула C ₄ H ₁₀ O представляет собой два разных простых эфира, которые являются метамерами.

• Диэтиловый эфир: CH ₃ – CH ₂ – O-CH ₂ – CH ₃
• Метил-н-пропиловый эфир: Ch4 – O – CH ₂ – CH ₂ – CH ₃ 

5 .

Ответ:

При нагревании избытка низшего спирта с концентрированным Н ₂ SO ₄ при 413 К образуется промежуточное соединение, которое взаимодействует со второй молекулой спирта с образованием эфира.