Получение, физические и химические свойства простых эфиров

Некоторые способы получения простых эфиров были рассмотрены при изучении галогеналканов, алкенов, одноатомных спиртов. В данном разделе подробнее рассмотрим получение, физические и химические свойства простых эфиров .

Получение простых эфиров

  • Реакция Вильямсона – взаимодействие галогенированных углеводородов с алкоголятами: реакция Вильямсона (получение простых эфиров)

При этом способе получения используются первичные реагирующие соединения.

  • Межмолекулярная дегидратация спиртов протекает под действием окиси алюминия и температуре 300°С или серной кислоты как дегидратирующего агента. В результате получают симметричные простые эфиры, например, по этому принципу получают серный эфир (диэтиловый эфир):получение эфиров дегидратацией спиртов

Его получение происходит в 2 стадии. Сначала, при взаимодействии этанола с избытком серной кислоты, получается этилсерная кислота, которая, затем реагирует с новой порцией этанола с образованием диэтилового эфира:получение серного эфира

  • Каталитическое присоединение спиртов к олефинам или алкинам:Каталитическое присоединение спиртов к олефинам

При присоединении спиртов к алкинам образуются виниловые эфиры:

получение винилового эфира

  • Оксимеркурирование алкенов протекает в несколько стадий. Сначала при действии на алкены ацетата ртути в водном растворе тетрагидрофурана (ТГФ) или в водной уксусной кислоте при 20°С образуется ртутьорганические соединения. При этом присоединение ацетата ртути к алкену происходит согласно правилу Морковникова. Далее при воздействии таких растворителей как спирты, уксусная кислота, ацетонитрил и др. получаются простые эфиры:

оксимеркурирование алкенов

 

Физические свойства

Простые эфиры — это прозрачные бесцветные жидкости, обладающие характерным «эфирным» запахом. Они являются легколетучими и пожароопасными.

Растворимость простых эфиров

Простые эфиры растворимы в протонных кислотах, что связано с основными свойствами эфирного кислорода. Этот кислород имеет две свободные электронные пары, которые не могут использоваться для проявления обычной валентности и принять электроны. Однако для осуществления связи кислород может предоставить свою электронную пару в общее пользование:присоединение протона к эфиру

В зависимости от строения эфира, они могут иметь хорошую растворимость в воде или вовсе не растворяться (см. таблицу ниже). В большинстве органических растворителей простые эфиры хорошо растворимы.

Точки плавления и кипения простых эфиров

Простые эфиры кипят при гораздо более низких температурах, чем соответствующие спирты. Например, метиловый спирт кипит при +65°С, а метиловый эфир – при -23,7°С. Это связано с тем, что эфиры, в отличие от спиртов, лишены гидроксильного водорода и поэтому не имеют возможности образовывать водородные связи, объединяющие одну молекулу с другой. Т.е. простые эфиры не способны к ассоциации молекул.

 

таблица_физические свойства простых эфиров

Химические свойства простых эфиров

Простые эфиры – малореакционноспособная группа органических соединений, проявляющие слабоосновные свойства. Они могут расщепляются лишь некоторыми веществами при нагревании (концентрированной йодистоводородной кислотой или воздействием металлического натрия). Водные растворы кислот и щелочей не действуют на простые эфиры.

  • Образование оксониевых солей при воздействии сильных кислот:получение оксониевых солей
  • Образование комплексных соединений с солями (Меервейн Г.Л.): взаимодействие простых эфиров с солями
  • Расщепление простых эфиров: 

Под действием концентрированных йодоводородной или бромоводородной кислот:

расщепление простых эфиров

Под действием активных металлов при повышенной температуре (Шорыгин П.П.):

расщепление простых эфиров металлами

Под действием серной кислоты:

расщепление простых эфиров серной кислотой

  • Окисление простых эфиров происходит с образованием перекисных соединений (автоокисление):

окисление простых эфиров

Простые эфиры при хранении легко окисляются кислородом воздуха с образованием перекисей. При использовании простых эфиров, особенно при перегонке их необходимо хорошо очистить от накопленных перекисей, которые могут стать причиной взрыва.