Простые и сложные эфиры Простые эфиры

Простые эфиры (окиси алканов) можно представить как соединения, образованные замещением обоих атомов водорода молекулы воды двумя алкильными радикалами или замещением гидроксильного спирта алкильным радикалом.

Изомерия и номенклатура. Общая формула простых эфировROR(I) ((C_nH_2n+1)₂O) илиC_nH_2n+1OC_kH_2k+1, гдеnk(R₁OR₂) (II). Последние часто называют смешанными эфирами, хотя (I) частный случай (II).

Простые эфиры изомерны спиртам (изомерия функциональной группы). Приведем примеры таких соединений:

Н₃СОСН₃диметиловый эфир; С₂Н₅ОН этиловый спирт;

Н₅С₂ОС₂Н₅диэтиловый эфир; С₄Н₉ОН бутиловый спирт;

Н₅С₂ОС₃Н₇этилпропиловый эфир; С₅Н₁₁ОН амиловый спирт.

Кроме того, для простых эфиров распространена изомерия углеродного скелета (метилпропиловый эфир и метилизопропиловый эфир). Оптически активные эфиры немногочисленны.

Способы получения простых эфиров

1. Взаимодействие галогенпроизводных с алкоголятами (реакция Вильямсона).

С₂Н₅ОNa+IC₂H₅Н₅С₂ОС₂Н₅+NaI

2. Дегидратация спиртов в присутствии ионов водорода как катализаторов.

2С₂Н₅ОHН₅С₂ОС₂Н₅

3. Частная реакция получения диэтилового эфира.

Первая стадия:

Вторая стадия:

Физические свойства простых эфиров

Два первых простейших представителя – диметиловый и метилэтиловый эфиры – при обычных условиях газы, все остальные – жидкости. Их Т_кипмного ниже, чем соответствующих спиртов. Так, температура кипения этанола – 78,3С, а Н₃СОСН₃– 24С, соответственно (С₂Н₅)₂О – 35,6С. Дело в том, что простые эфиры не способны к образованию молекулярных водородных связей, а, следовательно, и к ассоциации молекул.

Химические свойства простых эфиров

1. Взаимодействие с кислотами.

(С₂Н₅)₂О +HCl[(С₂Н₅)₂ОH⁺]Cl^.

Эфир играет роль основания.

2. Ацидолиз – взаимодействие с сильными кислотами.

Н₅С₂ОС₂Н₅+ 2H₂SO₄2С₂Н₅OSO₃H

этилсерная кислота

Н₅С₂ОС₂Н₅+HIС₂Н₅OH+ С₂Н₅I

3. Взаимодействие со щелочными металлами.

Н₅С₂ОС₂Н₅+ 2NaС₂Н₅ONa+ С₂Н₅Na

Отдельные представители

Этиловый эфир (диэтиловый эфир) – бецветная прозрачная жидкость, малорастворимая в воде. С этиловым спиртом смешивается в любых отношениях. Т_пл=116,3С, давление насыщенного пара 2,6610⁴Па (2,2С) и 5,3210⁴Па (17,9С). Криоскопическая константа 1,79, эбулиоскопическая –1,84. Температура воспламенения – 9,4С, образует с воздухом взрывоопасную смесь при 1,71 об. % (нижний предел) – 48,0 об. % (верхний предел). Вызывает набухание резин. Широко применяется в качестве растворителя, в медицине (ингаляционный наркоз), вызывает привыкание человека, ядовит.

Сложные эфиры карбоновых кислот Получение сложных эфиров карбоновых кислот

1. Этерификация кислот спиртами.

Гидроксил кислоты выделяется в составе воды, спирт же отдает лишь атом водорода. Реакция обратима, те же катионы катализируют и обратную реакцию.

2. Взаимодействие ангидридов кислот со спиртами.

3. Взаимодействие галогенангидридов со спиртами.

Некоторые физические свойства сложных эфиров приведены в табли- це 12.

Таблица 12

Некоторые физические свойства ряда сложных эфиров

Формула	Строение радикала	Название	Тпл,С	Ткип,С	Плотность
HCOOR	CH3	метилформиат	99,0	31,5	0,975
	C2H5	этилформиат	80,5	54,3	0,917
СН3СООR	CH3	метилацетат	98,1	57,1	0,924
	C2H5	этилацетат	83,6	77,1	0,901
	н-C3H7	н-пропилацетат	92,5	101,6	0,887
	н-C4H9	н-бутилацетат	76,8	126,5	0,882

Сложные эфиры низших карбоновых кислот и простейших спиртов – жидкости с освежающим фруктовым запахом. Употребляются как отдушки для приготовления напитков. Многие эфиры (уксусноэтиловый, уксуснобутиловый) широко применяются как растворители, особенно лаков.