Відкрита лекція на тему «Біологічний захист рослин у теплицях»
Etery
1. ЕТЕРИ
Етери - це органічнi сполуки, в яких два вуглеводневих залишки
зв’язанi між собою через атом кисню або ще їх можна
розглядати як похідні вуглеводнів, у яких атом водню заміщено
алкоксигрупою. Їх загальна формула R-O-R′.
ІЗОМЕРІЯ ТА НОМЕНКЛАТУРА
Ізомерія етерів залежить від будови вуглеводневих залишків,
зв’язаних з киснем.
За систематичною номенклатурою їх називають за назвою
алкану, з яким зв’язана алкоксигрупа (R-O-). Причому, в основi
назви лежить алкан з найбільшою довжиною вуглецевого
ланцюга. За радикало-функціональною номенклатурою назва
утворюється з двох вуглеводневих залишків з додаванням слова
етер.
2. Назви етерів
Структурна формула
Номенклатура
Замісникова IUPAC
Радикало-
функціональна
(тривіальна)
CH3 O CH3 Метоксиметан Диметиловий етер
CH3 O CH2CH3
Метоксіетан Етилметиловий
етер
C2H5 O C2H5 Етоксіетан Діетиловий етер
(етиловий етер)
CH3 O CH CH3
CH3
2-Метоксипропан Ізопропілметило-
вий етер
C2H5 O CH2CH2CH3 1-Етоксипропан Етилпропіловий
етер
CH3 O CH CH2 CH3
CH3
2-Метоксибутан втор-Бутилмети-
ловий етер
CH3
CH3 CH O CH2 CH2 CH2 CH3
1-Ізопропоксибутан Бутилізопропі-
ловий етер
3. МЕТОДИ ОДЕРЖАННЯ
1. Міжмолекулярна дегідратація спиртів у присутностi мінеральних
кислот
Дана реакція є алкілуванням одного спирту іншим. Вона протікає за
умови, що кислота взята не у надлишку, а температура реакції не дуже
висока (120-160о), інакше спирт відщепить воду і перетвориться на
алкен. Алкілуючий агент (протонований спирт або карбокатіон)
утворюється зi спирту при його взаємодії з кислотою:
Вторинні, а тим більше третинні спирти не утворюють етерів. У
присутності кислоти вони дегідратують з утворенням алкенів. Тому
етери третинних спиртів одержують іншим шляхом.
R OH HO R
H2SO4
H2O
R O R
H CH3 CH2 O H
H
Ï î â³ëüí î
Ï ðî òî í
Ï ðî òî í î âàí èé ñï èðò
Êàðáî êàò³î í
CH3 CH2 H2OCH3 CH2 O H
ijåòèëî âèé åòåðH
CH3 CH2 O CH2 CH3
H
CH3 CH2 H O CH2 CH3
Ø âèäêî
CH3CH2 O CH2 CH3
4. 2. З галогеналкілів (реакція Вільямсона)
3. Конденсація ацетилену зi спиртами веде до утворення вінілалкілових
етерів.
C2H5ONa I C2H5
NaI
C2H5 O C2H5
Натрій етилат
Механізм реакції Вільямсона
C2H5ONa
(Nu)
C2H5O Na
IC2H5 O CC2H5O C
H
CH3
H
I I
H
CH3
H
CC2H5O
H H
CH3
5. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
У етерів відсутнi водневi зв’язки, тому вони не розчиняються у водi i
мають відносно низькi температури кипіння
С2Н5-ОН, tокип.= 78оС; С2Н5-О-С2Н5, tо кип. = 34,6оC.
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
Етери проявляють сильнішi електронодонорнi властивостi порівняно зi
спиртами, за рахунок неподілених пар
електронів атома кисню. Таке
збільшення електроно-донорностi
пояснюється електронодонорним
характером алкільних груп, що проявляють +І-ефект. Тому етери є
основами Льюїса і розчиняються у сильних кислотах.
Однак уцілому етери є доволі інертними сполуками: не
гідролізуються, не взаємодіють з лугами, РС5, розведеними
кислотами.
O
CH3
CH3
6. 1. Утворення оксонієвих сполук (оксонієвих солей)
У присутностi сильних кислот утворюються протонованi етери (оксонієвi
солi або оксонієвi катіони).
• Реакції ацидолізу i розщеплення етерів
• 2.1. Ацидоліз кислотами. Ацидоліз – це розщеплення сполуки під
дією кислоти.
• Концентрованi кислоти розщеплюють етери за схемою:
àáî (CH3)2OH HSO4
Î êñî í ³ºâèé êàò³î í
CH3 O CH3 H
H
CH3 O CH3
Î êñî í ³ºâà ñ³ëü
50%-í à H2SO4
H2O
CH3 O SO2 O CH3
H O
C2H5 IHC2H5 O
H2SO4
Êî í ö.
CH3 O CH3
Äèì åòèëñóëüôàò
C2H5OH C2H5I
S
H O
O
O
CH3 O SO2 O CH3 CH3 O SO2 OH2
Ì åòèëñóëüôàò
7. 2.2. Реакція розщеплення протікає також під дією металічного натрію
(П.І.Шоригін)
• 3. Окиснення етерів
• Більшість етерів легко окиснюється киснем повітря, утворюючи
пероксиднi сполуки.
C2H5C2H5 O 2 Na C2H5ONa C2H5Na
O2
CH3 CH2 O CH2 CH3 O2
OOH
CH3 CH O CH2 CH3
OOH
CH3 CH O CH CH3
OOH
O2
CH3 CH O O CH CH3
OOH OOH
8. ЦИКЛІЧНІ ЕТЕРИ (ОРГАНІЧНІ ОКСИДИ)
• Циклічні етери містять одну, дві або більше етерних груп, i мають
циклічну структуру. Циклічнi етери з одним атомом кисню поділяються
на -, -, - тощо, залежно від числа вуглецевих атомів у циклі.
• -Оксиди або епоксисполуки мають у своїй структурi епоксидне
кільце
O
CH2 CH2
C
O
C
O
CH2 CH CH3
O
CH2 CH CH CH3
9. -Оксиди мають у циклi три атоми вуглецю
-Оксиди містять у циклi чотири атоми вуглецю
Циклічнi етери можуть мати також два і більше етерних кисні
O
CH2 CH2 CH2
O
CH2 CH2
CH2 CH2
O
O
H2C CH2
H2C CH2
10. В особливу групу виділенi циклічнi етери з кількома атомами
кисню, що називаються краун-етерами
[18]-Краун-6
àáî
O
O
H2C CH2
H2C CH2
CH2H2C
H2C CH2
O
H2C CH2
O O
O
H2C CH2
O
O
O
O
O
O
11. Краун-етери є в’язкими рідинами або кристалічними речовинами,
розчинними як в органічних розчиннихка, так і у воді.
• Дуже важливою властивістю краун-етерів є їх здатність утворювати
комплекси з йонами металів. Причому стійкість комплексу
визначається співвідношенням йонного радіуса металу та внутрішнім
радіусом макроциклу. Так, [15] краун-5 ефективно зв’язує йон натрію,
а [18] краун-6 йони калію.
• Краун-етери застосовують для покращення розчинності
неорганічних солей в органічних розчинниках, як ефективні
каталізатори міжфазного переносу, лікарські препарати, пестициди,
антидоти.
O
O
H2C CH2
H2C CH2
CH2H2C
H2C CH2
O
H2C CH2
O O
O
H2C CH2
O
O
O
O
O
O
Ì n+
(X-
)n Ì n+ (X-
)n