приховати рекламу

Отримання простих ефірів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Введення

Простими ефірами (етерії) називають з'єднання загальної формули ROR '. За номенклатурою ІЮПАК ефіри розглядаються як алкоксіалкани. При цьому більший радикал вважається основним. Для простих ефірів частіше, ніж для інших класів сполук, застосовується радикально-функціональна номенклатура. У цьому випадку назви утворюють з назв радикалів R і R ', пов'язаних з атомом кисню, додаючи слово "ефір":
або або
етоксіетан 2-метокси-2-метілпропан
(Діетиловий ефір) (трет-бутілметіловий ефір, ТБМЕ)
Добрими протонними розчинниками для проведення реакцій є целлозольв і метілцеллозольв. Хорошим розчинником для поведінки реакцій гидроборирования і для відновлення гідроборатом натрію є діглім.

2-метоксіетанол 2-етоксіетанол діетіленглікольдіетіловий ефір
(Метілцеллозольв) (целлозольв) (діглім)
Широке застосування знаходять циклічні ефіри:

окис етилену тетрагідрофуран тетрагідропіран 1,4-діоксан
Прості ефіри мають ту ж геометрію, що і Н 2 О (Гіллеспі). Валентний кут С-О-С соответстввует 112 про для СН 3 ОСН 3, що близько до тетраєдраїческому кутку і вказує на sp 3-гібридизацію атома кисню.
Молекули простих ефірів не можуть утворювати водневі зв'язки між собою, і тому вони значно більш летучі, ніж спирти з тим же числом атомів вуглецю. Щільність ефірів менше, ніж води. Їх розчинність у воді, з якою вони можуть утворювати водневі зв'язки майже така ж як і у ізомерних їм спиртів, наприклад, діетиловий ефір і 1-бутанол розчиняються у воді в кількості приблизно 8 г на 100 мл води.
Ефіри хімічно досить інертні і тому широко використовуються як розчинники. Багато ефіри мають приємний запах і іспозьзуются в парфумерії.
Упр.1. Зобразіть каркасні формули і назвіть по ІЮПАК і загальноприйнятими назвами наступні ефіри:
(А) (Б) (В)
(Г) (Д)
Відповідь:
(А) 2-метокси-2-метілпропані (трет-бутілметіловий ефір), (б) 2-метокси-2-метілпропані (трет-бутілетіловий ефір), (в) транс-2-етоксіціклогексанол, (г) метоксіетен (вінілметіловий ефір ).

1. Отримання простих ефірів
Існує три загальних методу отримання простих ефірів: міжмолекулярний дегідратація спиртів, взаємодія спиртів з алкенаміі і реакція Вільямсона.
1.1. Міжмолекулярний дегідратацією спиртів
У присутності концентрованої сірчаної кислоти, безводній фосфорної кислоти або таких каталізаторів, як оксид або фосфат алюмінію від двох молекул спирту відщеплюється вода:
(1)
діетіловийі ефір
Механізм S N 2:

етілгідроксоній (М 1)

Діетілгідроксоній

Спосіб придатний для отримання симетричних простих ефірів з нерозгалужених первинних спиртів:
(2)
b-брометіловий спирт b-діброметілового ефірів
Дегідратація 1,4-бутандіолу в присутності фосфорної кислоти призводить до утворення циклічного ефіру тетрагідрофуран (ТГФ):
(3)
1,4-бутандіол тетрагідрофуран (ТГФ)
Розглянутий метод придатний лише для отримання симетричних простих ефірів з нерозгалужених первинних спиртів, за винятком такого випадку, коли один спирт третинний, а другий _ первинний:
(4)
трет-бутанол 1-бутанол бутил-трет-бутиловий ефір
У промисловості міжмолекулярної дегідратацією спиртів отримують діетиловий, дібутіловий і ряд інших найпростіших ефірів.
Упр.2. Опишіть механізм реакції:

Відповідь:


Упр.3. Напишіть реакції одержання (а) діетилового, (б) дібутілового і (в) b-діброметілового ефірів та (г) тетрагідрофуран (ТГФ) і опишіть їх механізм.
1.2. Синтез ефірів з реакції Вільямсона
Ця реакція розглядалася раніше при вивченні алкілгалогенідів.


Алкоголяти металів легко вступають в реакції нуклеофільного заміщення, надаючи алкоксід-аніони RO -. У разі необхідності отримання асиметричних ефірів потрібно ретельно розглядати можливість використання галогенні вуглеводні і алкоголятов спиртів.
(5)
2-метоксіпропан
(6)
бензил-трет-бутиловий ефір
При синтезі алкіларілових ефірів необхідно на фенолят діяти алкилгалогенидов, оскільки арілгалогеніди не реагують з алкоголята.
Упр.4. Напіщіте реакції отримання наступних ефірів:
(А) (Б)
Упр.5. З яких з'єднань за Вільямсону можна отримати
(А) метілізопропіловий ефір, (б) трет-бутілетіловий ефір
(В) пропілфеніловий ефір? Поясніть вибір реагентів.
1.3. Приєднання спиртів до алкенів
У присутності кислоти спирти приєднуються до алкенами з утворенням ефірів. Механізм реакції нагадує механізм гідратації алкенів.
(7)
трет-бутілметіловий ефір
Механізм:
(М 2)


Цей метод часто використовується для захисту гідроксильної групи первинних спиртів при проведенні реакцій з іншими функціональними групами цієї ж молекули, тому що трет-бутільная група легко може бути знята при дії кислоти.
Упр.6. Маючи у своєму розпорядженні 3-бром-1-пропанол і ацетіленід натрію, запропонуйте схему одержання спочатку 4-пентін-1-олу, а потім
4-гептін-1-олу,
Відповідь. Безпосередня реакція вихідних продуктів між собою не може привести до бажаного результату, тому що серйозна причина етінід (ацетіленід) натрію перш за все буде реагувати по гідроксильної групи:


етінід натрію 3-бром-1-пропанол
Тому гідроксильну групу в 3-бром-1-пропанол спочатку потрібно захистити перетворивши її в трет-бутоксільную, а потім діяти ацетіленідом натрію:


4-пентін-1-ол
Упр.7. Опишіть механізм реакції:

Відповідь:

Упр.8. Напишіть реакцію утворення ефіру з метанолу і 2-метілпропена (ізобутилену) і опишіть її механізм.

О. Синтез ефірів сольватомеркурірованіем - демеркурірованіем алкенів

Важливим загальним методом синтезу простих ефірів є алкоксімер-контроль за алкенів. Взаємодія алкена з ацетатом або трифторацетати ртуті в спирті призводить до утворення алкоксіалкілртутного з'єднання. Його відновлення боргідридом натрію дає ефір. Цей процес називають сольватомеркурірованіем - демеркурірованіем. Метод аналогічний методу отримання спиртів оксімеркурірованіем-демеркурірованіем:
(8)
1-октен етанол 2-етоксігексан
Сумарний результат відповідає приєднання спирту по подвійному зв'язку алкена відповідно до правила Марковникова.
Упр.9. Допишіть реакції:
(А)
(Б)
Упр.10. Напишіть реакцію отримання трет-бутілетілового ефіру методом сольватомеркурірованія - демеркурірованія.
Б. Приєднання спиртів до алкіни
Спирти приєднуються до ацетилену в присутності алкоксідов і гідроксидів лужних металів з утворенням вінілових ефірів:
(9)
вінілетіловий ефір

Реакція протікає при 130-160 о С і тиску 5-15 атм і проходить за механізмом нуклеофільного приєднання до кратному зв'язку.
(М 3)

В. Тріметілсіліловие ефіри. Сілілірованіе
Гідроксил може бути захищена в нейтральному і лужному середовищі перетворенням її в тріметілсілілефірную групу. Ця реакція, звана сілілірованіем, проводиться у присутності третинного аміну.

тріметілхлорсілан
Ця група може бути знята дією водного розчину кислоти.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
19.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Прості ефіри Краун-ефіри Уявлення про міжфазного каталізу Реакції простих ефірів
Прості ефіри Краун ефіри Уявлення про міжфазному каталізі Реакції простих ефірів
Освіта складних ефірів Деякі похідні вуглеводів
Способи одержання складних ефірів Конденсації формальдегіду з ізобутіленом Різні способи
Роль простих чисел в математиці
Алгоритм знаходження простих чисел
Диференційований підхід в опрацюванні простих задач
Велич простих сердець в прозі А П Платонова
Доказ нескінченності деяких видів простих чисел
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru