Простые эфиры. Википедия эфиры


Простые эфиры - Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Просты́е эфи́ры — органические вещества, имеющие формулу R-O-R', где R и R' — углеводородные радикалы. Следует, однако, учитывать, что такая группа может входить в состав других функциональных групп соединений, не являющихся простыми эфирами (см. ).

Способы получения[ | ]

По Вильямсону

В лабораторных условиях эфиры получают по Вильямсону взаимодействием галогенопроизводных, способных вступать в реакцию Sn2 и алкоксид- и феноксид-ионами. Реакция протекает гладко с галогенметаном и первичными галогеналканами. В случае вторичных галогеналканов реакция может быть осложнена побочной реакцией элиминирования.

Физические свойства[ | ]

Простые эфиры — подвижные легкокипящие жидкости, малорастворимые в воде, очень легко воспламеняющиеся. Проявляют слабоосновные свойства (присоединяют протон по атому O).

Методы синтеза[ | ]

  • Межмолекулярная дегидратация спиртов:
2Ch4Ch3OH→Ch4Ch3OCh3Ch4+h3O{\displaystyle {\mathsf {2CH_{3}CH_{2}OH\rightarrow CH_{3}CH_{2}OCH_{2}CH_{3}+H_{2}O}}}
  • Реакция алкоголятов с галогенуглеводородами:
RONa+R′Cl→ROR′+NaCl{\displaystyle {\mathsf {RONa+R'Cl\rightarrow ROR'+NaCl}}}
  • Реакция спиртов с галогенуглеводородами в присутствии ацетилацетоната никеля:
ROH+R′Cl→ROR′+HCl{\displaystyle {\mathsf {ROH+R'Cl\rightarrow ROR'+HCl}}} R-CH=Ch3+R′-OH→R-CH(Ch4)-OR′{\displaystyle {\mathsf {R{\text{-}}CH{\text{=}}CH_{2}+R'{\text{-}}OH\rightarrow R{\text{-}}CH(CH_{3}){\text{-}}OR'}}}
  • Ароматические эфиры можно получить реакцией фенола с в присутствии щёлочей:
C6H5OH+Ch4OSO2OCh4+NaOH→C6H5OCh4+NaOSO2OCh4+h3O{\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{5}OH+CH_{3}OSO_{2}OCH_{3}+NaOH\rightarrow C_{6}H_{5}OCH_{3}+NaOSO_{2}OCH_{3}+H_{2}O}}}

Реакции[ | ]

При доступе воздуха на свету простые эфиры образуют неустойчивые перекисные соединения, которые могут разлагаться со взрывом:

2Ch4Ch3OCh3Ch4+O2→hν2Ch4Ch3OCH(OOH)Ch4{\displaystyle {\mathsf {2CH_{3}CH_{2}OCH_{2}CH_{3}+O_{2}{\xrightarrow[{}]{h\nu }}2CH_{3}CH_{2}OCH(OOH)CH_{3}}}}

Вследствие этого простые эфиры рекомендуется хранить в тёмном месте, в плотно закрывающихся ёмкостях и, если это возможно, над сухим KOH, а процесс перегонки не доводить до конца, оставляя некоторое количество не отогнанного эфира в кубе.

Важнейшие эфиры[ | ]

Биологическое значение[ | ]

Акриловые эфиры — консерванты, антиоксиданты, применяются в парфюмерной промышленности. Некоторые простые эфиры обладают инсектицидным действием.

См. также[ | ]

Литература[ | ]

  • Химия. Справочное руководство. Пер. с нем. Л., Химия 1975, сс. 240—242.
  • Химическая Энциклопедия в 5 томах. ред. И. Л. Кнунянц. 5 том.

encyclopaedia.bid

Простые эфиры — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Просты́е эфи́ры — органические вещества, имеющие формулу R-O-R', где R и R' — углеводородные радикалы. Следует, однако, учитывать, что такая группа может входить в состав других функциональных групп соединений, не являющихся простыми эфирами (см. Кислородсодержащие органические соединения).

Способы получения

По Вильямсону

В лабораторных условиях эфиры получают по Вильямсону взаимодействием галогенопроизводных, способных вступать в реакцию Sn2 и алкоксид- и феноксид-ионами. Реакция протекает гладко с галогенметаном и первичными галогеналканами. В случае вторичных галогеналканов реакция может быть осложнена побочной реакцией элиминирования.

Видео по теме

Физические свойства

Простые эфиры — подвижные легкокипящие жидкости, малорастворимые в воде, очень легко воспламеняющиеся. Проявляют слабоосновные свойства (присоединяют протон по атому O).

Методы синтеза

  • Межмолекулярная дегидратация спиртов:
2Ch4Ch3OH→Ch4Ch3OCh3Ch4+h3O{\displaystyle {\mathsf {2CH_{3}CH_{2}OH\rightarrow CH_{3}CH_{2}OCH_{2}CH_{3}+H_{2}O}}}
  • Реакция алкоголятов с галогенуглеводородами:
RONa+R′Cl→ROR′+NaCl{\displaystyle {\mathsf {RONa+R'Cl\rightarrow ROR'+NaCl}}}
  • Реакция спиртов с галогенуглеводородами в присутствии ацетилацетоната никеля:
ROH+R′Cl→ROR′+HCl{\displaystyle {\mathsf {ROH+R'Cl\rightarrow ROR'+HCl}}} R-CH=Ch3+R′-OH→R-CH(Ch4)-OR′{\displaystyle {\mathsf {R{\text{-}}CH{\text{=}}CH_{2}+R'{\text{-}}OH\rightarrow R{\text{-}}CH(CH_{3}){\text{-}}OR'}}} C6H5OH+Ch4OSO2OCh4+NaOH→C6H5OCh4+NaOSO2OCh4+h3O{\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{5}OH+CH_{3}OSO_{2}OCH_{3}+NaOH\rightarrow C_{6}H_{5}OCH_{3}+NaOSO_{2}OCH_{3}+H_{2}O}}}

Реакции

При доступе воздуха на свету простые эфиры образуют неустойчивые перекисные соединения, которые могут разлагаться со взрывом:

2Ch4Ch3OCh3Ch4+O2→hν2Ch4Ch3OCH(OOH)Ch4{\displaystyle {\mathsf {2CH_{3}CH_{2}OCH_{2}CH_{3}+O_{2}{\xrightarrow[{}]{h\nu }}2CH_{3}CH_{2}OCH(OOH)CH_{3}}}}

Вследствие этого простые эфиры рекомендуется хранить в тёмном месте, в плотно закрывающихся ёмкостях и, если это возможно, над сухим KOH, а процесс перегонки не доводить до конца, оставляя некоторое количество не отогнанного эфира в кубе.

Важнейшие эфиры

Биологическое значение

Акриловые эфиры — консерванты, антиоксиданты, применяются в парфюмерной промышленности. Некоторые простые эфиры обладают инсектицидным действием.

См. также

Литература

  • Химия. Справочное руководство. Пер. с нем. Л., Химия 1975, сс. 240—242.
  • Химическая Энциклопедия в 5 томах. ред. И. Л. Кнунянц. 5 том.

wikipedia.green

Сложные эфиры — Википедия РУ

Основная статья: Сложные эфиры карбоновых кислот

В случае эфиров карбоновых кислот выделяются два класса сложных эфиров:

  • собственно сложные эфиры карбоновых кислот общей формулы R1—COO—R2, где R1 и R2 — углеводородные радикалы.
  • ортоэфиры карбоновых кислот общей формулы R1—C(OR2)3, где R1 и R2 — углеводородные радикалы. Ортоэфиры карбоновых кислот являются функциональными аналогами кеталей и ацеталей общей формулы R—C(OR′)2—R″ — продуктов присоединения спиртов к карбонильной группе кетонов или альдегидов.

Циклические сложные эфиры оксикислот называются лактонами и выделяются в отдельную группу соединений.

Синтез

Основные методы получения сложных эфиров:

  • Этерификация — взаимодействие кислот и спиртов в условиях кислотного катализа, например получение этилацетата из уксусной кислоты и этилового спирта: СН3COOH + C2H5OH = СН3COOC2H5 + h3O Частным случаем реакции этерификации является реакция переэтерификации сложных эфиров спиртами, карбоновыми кислотами или другими сложными эфирами: R'COOR'' + R'''OH = R'COOR''' + R''OH R'COOR'' + R'''COOH = R'''COOR'' + R'COOH R'COOR'' + R'''COOR'''' = R'COOR'''' + R'''COOR'' Реакции этерификации и переэтерификации обратимы, сдвиг равновесия в сторону образования целевых продуктов достигается удалением одного из продуктов из реакционной смеси (чаще всего — отгонкой более летучих спирта, эфира, кислоты или воды; в последнем случае при относительно низких температурах кипения исходных веществ используется отгонка воды в составе азеотропных смесей).
  • взаимодействие ангидридов или галогенангидридов карбоновых кислот со спиртами, например получение этилацетата из уксусного ангидрида и этилового спирта: (Ch4CO)2O + 2 C2H5OH = 2 СН3COOC2H5 + h3O
  • взаимодействие солей кислот с алкилгалогенидами RCOOMe + R'Hal = RCOOR' + MeHal
  • Присоединение карбоновых кислот к алкенам в условиях кислотного катализа (в том числе и кислотами Льюиса): RCOOH + R'CH=CHR'' = RCOOCHR'Ch3R''
  • Алкоголиз нитрилов в присутствии кислот: RCN + H+→{\displaystyle \to }  RC+=NH RC+=NH + R’OH →{\displaystyle \to }  RC(OR')=N+h3 RC(OR')=N+h3 + h3O →{\displaystyle \to }  RCOOR' + +Nh5
  • Алкилирование карбоновых кислот арилиакилтриазенами: ArN=NNHR + R1COOH →{\displaystyle \to }  R1COOR+ ArNh3 + N2

Свойства и реакционная способность

Сложные эфиры низших карбоновых кислот и простейших одноатомных спиртов — летучие бесцветные жидкости с характерным, зачастую фруктовым запахом. Сложные эфиры высших карбоновых кислот — бесцветные твердые вещества, температура плавления зависит как от длин углеродных цепей ацильного и спиртового остатков, так и от их структуры.

В ИК-спектрах сложных эфиров присутствуют характеристические полосы карбоксильной группы — валентных колебаний связей C=O на 1750—1700 см−1 и С—О на 1275—1050 см−1.

Атом углерода карбонильной группы сложных эфиров электрофилен, вследствие этого для них характерны реакции замещения спиртового остатка с разрывом связи ацил-кислород:

RCOOR1 + Nu−→{\displaystyle \to }  RCONu + R1O− Nu = OH, R2O, Nh3, R2NH, R2CH и т. п.

Такие реакции с кислородными нуклеофилами (водой и спиртами) зачастую катализируются кислотами за счет протонирования атома кислорода карбонила с образованием высокоэлектрофильного карбокатиона:

RCOOR1 + H+→{\displaystyle \to }  RC+OHOR1,

который далее реагирует с водой (гидролиз) или спиртом (переэтерификация). Гидролиз сложных эфиров в условиях кислотного катализа является обратимым, гидролиз же в щелочной среде необратим из-за образования карбоксилат-ионов RCOO−, не проявляющих электрофильных свойств.

Низшие сложные эфиры реагируют с аммиаком, образуя амиды, уже при комнатной температуре: так, например, этилхлорацетат реагирует с водным аммиаком, образуя хлорацетамид уже при 0 °C[2], в случае высших сложных эфиров аммонолиз идет при более высоких температурах.

Применение

Сложные эфиры широко используются в качестве растворителей, пластификаторов, ароматизаторов.

Эфиры муравьиной кислоты:

  • HCOOCh4 — метилформиат, tкип = 32 °C; растворитель жиров, минеральных и растительных масел, целлюлозы, жирных кислот; ацилирующий агент; используют в производстве некоторых уретанов, формамида.
  • HCOOC2H5 — этилформиат, tкип = 53 °C; растворитель нитрата и ацетата целлюлозы; ацилирующий агент; отдушка для мыла, его добавляют к некоторым сортам рома, чтобы придать ему характерный аромат; применяют в производстве витаминов B1, A, E.
  • HCOOCh3CH(Ch4)2 — изобутилформиат несколько напоминает запах ягод малины.
  • HCOOCh3Ch3CH(Ch4)2 — изоамилформиат (изопентилформиат) растворитель смол и нитроцеллюлозы.
  • HCOOCh3C6H5 — бензилформиат, tкип = 202 °C; имеет запах жасмина; используется как растворитель лаков и красителей.
  • HCOOCh3Ch3C6H5 — 2-фенилэтилформиат имеет запах хризантем.

Эфиры уксусной кислоты:

  • Ch4COOCh4 — метилацетат, tкип = 58 °C; по растворяющей способности аналогичен ацетону и применяется в ряде случаев как его заменитель, однако он обладает большей токсичностью, чем ацетон.
  • Ch4COOC2H5 — этилацетат, tкип = 78 °C; подобно ацетону растворяет большинство полимеров. По сравнению с ацетоном его преимущество в более высокой температуре кипения (меньшей летучести).
  • Ch4COOC3H7 — н-пропилацетат, tкип = 102 °C; по растворяющей способности подобен этилацетату.
  • Ch4COOCH(Ch4)2 — изопропилацетат, tкип = 88 °C; по растворяющим свойствам занимает промежуточное положение между этил- и пропилацетатом.
  • Ch4COOC5h21 — н-амилацетат (н-пентилацетат), tкип = 148 °C; напоминает по запаху грушу, применяется как растворитель для лаков, поскольку он испаряется медленнее, чем этилацетат.
  • Ch4COOCh3Ch3CH(Ch4)2 — изоамилацетат (изопентилацетат), используется как компонент грушевой и банановой эссенций.
  • Ch4COOC8h27 — н-октилацетат имеет запах апельсинов.

Эфиры масляной кислоты:

  • C3H7COOCh4 — метилбутират, tкип = 102,5 °C; по запаху напоминает ранет.
  • C3H7COOC2H5 — этилбутират, tкип = 121,5 °C; имеет характерный запах ананасов.
  • C3H7COOC4H9 — бутилбутират, tкип = 166,4 °C;
  • C3H7COOC5h21 — н-амилбутират (н-пентилбутират) и C3H7COOCh3Ch3CH(Ch4)2 — изоамилбутират (изопентилбутират) имеют запах груш, а также служат растворителями в лаках для ногтей.

Эфиры изовалериановой кислоты:

  • (Ch4)2CHCh3COOCh3Ch3CH(Ch4)2 — изоамилизовалерат (изопентилизовалерат) имеет запах яблока.

Применение в медицине

В конце XIX — начале XX века, когда органический синтез делал свои первые шаги, множество сложных эфиров было синтезировано и испытано фармакологами. Они стали основой таких лекарственных средств, как салол, валидол и др. Как местнораздражающее и обезболивающее средство широко использовался метилсалицилат, в настоящее время практически вытесненный более эффективными средствами.

Основная статья: Сложные эфиры неорганических кислот

В сложных эфирах неорганических (минеральных) кислот углеводородный радикал (например, алкил) замещает один или несколько атомов водорода неорганической оксокислоты, таким образом эфиры неорганических кислот могут быть как средними, так и кислыми.

По строению эфиры напоминают соли кислот. Так, эфирами фосфорной, азотной, серной и др. кислот являются органические фосфаты, нитраты, сульфаты[en] и др. соответственно.

Ниже приведены примеры эфиров неорганических кислот:

В таблице, в общих молекулярных формулах эфиров символом =О обозначена оксогруппа.

http-wikipediya.ru


Смотрите также