กลุ่มอีเทอร์อย่างง่าย การเตรียมอีเทอร์

อีเทอร์เป็นสารประกอบที่เป็นกลางและมีฤทธิ์ต่ำ ดังนั้นจึงมักใช้เป็นตัวทำละลายในปฏิกิริยาอินทรีย์ต่างๆ เนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่ สารเหล่านี้จะไม่ทำปฏิกิริยากับโซเดียม โลหะนี้จึงถูกนำมาใช้ในการทำให้อีเทอร์แห้ง ไม่ได้รับผลกระทบจากกรดแร่และด่างเจือจาง เอสเทอร์จะไม่ถูกทำลายโดยสารประกอบออร์แกโนเมทัลลิก ไฮไดรด์ และเอไมด์ของโลหะอัลคาไล คุณสมบัติทางเคมีบางประการของสารประกอบเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการมีคู่อิเล็กตรอนอิสระบนอะตอมออกซิเจน ซึ่งทำให้อีเทอร์มีคุณสมบัติพื้นฐานเช่นเดียวกับการมีอยู่ พันธะขั้วโลก C–O การแตกของสิ่งใดสิ่งหนึ่งซึ่งนำไปสู่การแยกอีเทอร์

การศึกษา เกลือออกโซเนียม แม้ว่าเอสเทอร์จะเป็นเบสที่อ่อนแอและเป็นนิวคลีโอไทล์ที่ไม่ดีก็ตาม

พวกมันสามารถทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนคลอไรด์แห้งเพื่อสร้างเกลือไดอัลคิลไฮดรอกโซเนียม

(C 2 H 5) 2 O + HCl → (C 2 H 5) 2 OH + Cl 

เกลือออกโซเนียมที่เกิดขึ้นซึ่งเป็นเกลือของฐานอ่อนซึ่งมีบทบาทโดยโมเลกุลอีเทอร์นั้นจะถูกไฮโดรไลซ์ได้ง่ายเมื่อเจือจางด้วยน้ำ

(ค 2 H 5) 2 OH + Cl  + H 2 O → (C 2 H 5) 2 O + HCl

ลักษณะพื้นฐานของเอสเทอร์เห็นได้จากความสามารถในการละลายในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและการปลดปล่อยเกลือออกโซเนียมที่เป็นผลึกที่อุณหภูมิต่ำ

ปฏิกิริยานี้ใช้เพื่อแยกอีเทอร์ออกจากอัลเคนและฮาโลอัลเคน ในปี 1928 H. Meyerwein ค้นพบเกลือออกโซเนียมระดับอุดมศึกษา

ซึ่งสามารถหาได้จากอีเทอร์โดยเป็นผลมาจากปฏิกิริยาต่อไปนี้:

บทบาทของโบรอนเฮไลด์คือการกำจัดฮาโลเจนออกจากฮาโลอัลเคนและผูกมัดให้เป็นประจุลบที่เสถียร สารประกอบ Trialkyloxonium ที่มีแอนไอออนเชิงซ้อนนั้นเป็นสารประกอบคล้ายเกลือที่เป็นของแข็งและเสถียรอย่างสมบูรณ์ เมื่อพยายามแทนที่ไอออนในเกลือเหล่านี้ด้วยไอออนของกรดธรรมดาใด ๆ เช่น เมื่อพวกมันทำปฏิกิริยากับกรด เกลือ และแม้กระทั่งน้ำ เกลือออกโซเนียมจะสลายตัวเป็นอีเทอร์และไอออนอัลคิลเลต เกลือไตรอัลคิล็อกโซเนียมเป็นสารอัลคิเลตที่ทรงพลังที่สุด (แรงกว่าฮาโลอัลเคนและไดอัลคิลซัลเฟต) อีเทอร์ถูกใช้เป็นตัวทำละลายในปฏิกิริยากริกนาร์ด

ไดเอทิลอีเทอร์สามารถถูกแทนที่ด้วยเตตระไฮโดรฟูรานในปฏิกิริยานี้

สามารถเตรียมรีเอเจนต์ Grignard ให้ได้ผลผลิตที่ดีในเบนซีน โดยมีไตรเอทิลลามีนเป็นเบส ต้องใช้ฐานหนึ่งโมลต่อฮาโลอัลเคนหนึ่งโมล

ฐานของลูอิสก่อตัวเป็นอีเทอร์ได้อย่างไร คอมเพล็กซ์โดยอีเทอร์มีบทบาทเป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอน และฮาโลเจนมีบทบาทเป็นผู้รับ ดังนั้นสารละลายไอโอดีนในไดเอทิลอีเทอร์จึงมีสี สีน้ำตาลตรงกันข้ามกับสีม่วงในสารละลายเฉื่อย คอมเพล็กซ์ดังกล่าวเรียกว่าคอมเพล็กซ์การถ่ายโอนค่าธรรมเนียม (CTC)

แยก อีเทอร์ . อีเทอร์เมื่อถูกความร้อนถึง 140 ºС กรดเข้มข้น(H 2 SO 4 , HBr และโดยเฉพาะ HI) สามารถแยกตัวได้ ปฏิกิริยานี้ถูกค้นพบโดย A. Butlerov ในปี 1861 โดยใช้กรด 2-ethoxypropanoic เป็นตัวอย่าง

ภายใต้อิทธิพลของกรดไฮโดรไอโอดิก เอสเทอร์จะถูกแปลงเป็นไดอัลคิลไฮดรอกโซเนียมไอโอไดด์ในขั้นต้น สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของขั้วของพันธะ C-O และอำนวยความสะดวกในการแตกแยกแบบเฮเทอโรไลติกของหนึ่งในนั้นด้วยการก่อตัวของกลุ่มการจากไปที่ดี - โมเลกุลแอลกอฮอล์ บทบาทของนิวคลีโอไทล์นั้นดำเนินการโดยไอออนไอโอไดด์:

ในระหว่างการแยกเมทิลและเอทิลอัลคิลอีเทอร์ การกระทำของนิวคลีโอไฟล์จะมุ่งตรงไปยังเมทิลหรือเอทิลอนุมูลที่เข้าถึงได้ในเชิงพื้นที่มากขึ้น เชิงปริมาณขึ้นอยู่กับคุณลักษณะนี้ วิธีการของไซเซล– การกำหนดหมู่เมทอกซีและเอทอกซีในสารประกอบอินทรีย์

ควรสังเกตว่าหากอัลคิลตัวใดตัวหนึ่งอยู่ในระดับตติยภูมิ การแยกตัวจะเกิดขึ้นได้ง่ายเป็นพิเศษ

ปฏิกิริยาของโปรตอนอีเทอร์กับฮาโลเจนไอออนรวมถึงปฏิกิริยาที่สอดคล้องกันของโปรตอนแอลกอฮอล์สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งจากกลไก S N 1 และ S N 2 ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเอสเทอร์ อย่างที่คุณคาดหวัง หมู่อัลคิลปฐมภูมิมีแนวโน้มที่จะแทนที่ S N 2 ในขณะที่หมู่อัลคิลระดับตติยภูมิมีแนวโน้มที่จะแทนที่ S N 1:

ปฏิกิริยา โดย  -อะตอมไฮโดรเจน - การมีอยู่ของอะตอมออกซิเจนในอีเทอร์ส่งผลต่อพฤติกรรมของอะตอมไฮโดรเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อยู่ในตำแหน่ง α การเลือกตำแหน่งใหม่นี้อธิบายได้ด้วยความเสถียรของอนุมูล R-ĊH-Ö-R โดยที่อิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่คือ 2 ร-คาร์บอนออร์บิทัลซ้อนทับกับโลนคู่ 2 ร-อิเล็กตรอนของอะตอมออกซิเจน

ปฏิกิริยาคลอรีนที่เกิดจากอนุมูลอิสระเกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพและเลือกสรรมากที่สุด ดังนั้น เมื่อบำบัดไดเอทิลอีเทอร์ด้วยปริมาณคลอรีนที่คำนวณได้ในแสง จะเกิด α-monochloride

อัตราการเกิดปฏิกิริยาของเอสเทอร์ที่แทนที่ α-คลอโร นั้นมีลำดับความสำคัญสูงกว่ามากเมื่อเทียบกับฮาโลอัลเคนที่เกี่ยวข้อง พวกมันเข้าสู่ปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิกได้อย่างง่ายดายมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของคาร์โบเคชันระดับกลางที่เสถียร เช่น ตามกลไก S N 1 ความเสถียรนี้สะท้อนให้เห็นโดยโครงสร้างเรโซแนนซ์:

ปฏิกิริยาที่คล้ายกันนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์สารอินทรีย์

เป็นที่น่าสังเกตว่าโดยการเปลี่ยนสภาวะของปฏิกิริยา มันสามารถถูกนำทางไปตามเส้นทางดีไฮโดรฮาโลเจนเพื่อให้ได้ไวนิลอีเทอร์

ปฏิกิริยา การออกซิเดชั่นอัตโนมัติ - อีเทอร์มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาออโตซิเดชันกับออกซิเจนโดยกลไกที่รุนแรงแม้ว่าจะไม่มีการฉายรังสีก็ตาม ซึ่งอธิบายได้จากความเสถียรของอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นเนื่องจากการแยกส่วนของอิเล็กตรอนของคาร์บอนที่ไม่ได้จับคู่กับคู่อิเล็กตรอนของอะตอมออกซิเจนที่อยู่ใกล้เคียง:

เอสเทอร์ที่มีอะตอมไฮโดรเจนอยู่ที่คาร์บอนตติยภูมิจะไวต่อการเกิดออกซิเดชันเป็นพิเศษ อีเทอร์ไฮโดรเปอร์ออกไซด์ที่ก่อตัวขึ้นเองเมื่อยืนอยู่จะทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง เนื่องจากมีความระเหยน้อยกว่าเมื่อเทียบกับอีเทอร์ดั้งเดิม จึงไม่ถูกกลั่นออกไปพร้อมกับอีเทอร์ แต่สะสมอยู่ในขวด ด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถกลั่นอีเทอร์ให้แห้งได้ ไม่เช่นนั้นอาจเกิดการระเบิดได้ ต้องกำจัดไฮโดรเปอร์ออกไซด์ออกจากอีเทอร์อย่างระมัดระวังโดยใช้สารรีดิวซ์ - เกลือของเหล็ก (II) หรือดีบุก (II)

การทดสอบการมีอยู่ของเปอร์ออกไซด์คือการบำบัดตัวอย่างอีเทอร์ สารละลายที่เป็นน้ำโพแทสเซียมไอโอไดด์ มีลักษณะเป็นสีน้ำตาลและมีแป้ง - สีฟ้าบ่งบอกถึงการมีอยู่ของไฮโดรเปอร์ออกไซด์

เอสเทอร์เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีออกซิเจนชนิดหนึ่ง เอสเทอร์แบ่งออกเป็นสองคลาสใหญ่: ซับซ้อน (เราจะพูดถึงพวกมันในบทความถัดไป) และเรียบง่าย

อีเทอร์มีผลเสพติดต่อมนุษย์ ระคายเคืองต่อเยื่อเมือกของระบบทางเดินหายใจและดวงตา ทำให้เกิดอาการปวดศีรษะ คลื่นไส้ และน้ำตาไหล อิทธิพล ระบบประสาททำให้เกิดความตื่นเต้นครั้งแรก จากนั้นจึงง่วงนอน และหลับลึก ตามกฎแล้วรีเอเจนต์จะเข้าสู่ร่างกายผ่านระบบทางเดินหายใจ หากได้รับสารเป็นประจำ อาจทำให้เกิดโรคหลอดลมอักเสบ หลอดลมอักเสบ โรคปอดบวม ระดับฮีโมโกลบินลดลง โรคไต และโรคหลอดเลือดหัวใจ

อีเทอร์ส่วนใหญ่จัดอยู่ในประเภท ชั้นประถมศึกษาปีที่สี่อันตรายและไม่ต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันพิเศษในการทำงาน

การประยุกต์ใช้อีเทอร์

— เป็นตัวทำละลายในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ การสกัด ตัวทำละลายสำหรับน้ำมัน ไขมัน สี และวาร์นิช
— สารต้านอนุมูลอิสระในการผลิตยาง
— ส่วนผสมที่จำเป็นในการผลิตโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง
— สารลดแรงตึงผิว (surfactants) ใน สารเคมีในครัวเรือน.
- ยาชาในทางการแพทย์.
— สารเติมแต่งน้ำมันเชื้อเพลิงเพื่อเพิ่มค่าออกเทน ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการสังเคราะห์ยา สารแต่งกลิ่น สีย้อม

บนเว็บไซต์ของเรา คุณสามารถซื้อรีเอเจนต์ที่อยู่ในกลุ่มอีเทอร์ได้ เป็นต้น มันเป็นอีเทอร์แบบวงจร ซึ่งเป็นหนึ่งในอีเทอร์ที่เป็นที่ต้องการมากที่สุด ใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับสี น้ำมันอินทรีย์และอนินทรีย์ เกลือลิเธียม เป็นสารเพิ่มความคงตัวให้กับตัวทำละลายคลอรีน

Cyclic ethers มีพันธะอีเทอร์ภายในโมเลกุลและมีโครงสร้างเป็นเฮเทอโรไซคลิก สารประกอบที่มีออกซิเจน- สามารถจำแนกได้ขึ้นอยู่กับขนาดของวัฏจักรและจำนวนอะตอมออกซิเจน ในการตั้งชื่ออีเทอร์แบบไซคลิก จะใช้ระบบการตั้งชื่อแบบทดแทน แบบรุนแรง-ฟังก์ชัน แบบทดแทน (บทที่ 1.5) และระบบการตั้งชื่อของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก นอกจากนี้ สำหรับโพลีเอสเตอร์ เช่น สำหรับสารประกอบที่มีอะตอมออกซิเจนหลายอะตอม จะใช้ทั้งระบบการตั้งชื่อทดแทน (บทที่ 1.5.3) และระบบการตั้งชื่อของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก (บทที่ 12.1)

ตามระบบการตั้งชื่อแบบทดแทนนั้น มีการใช้คำนำหน้าที่แยกกันไม่ออกว่า "epoxy-" ซึ่งระบุตำแหน่งดิจิทัลว่าอะตอมของคาร์บอนเกี่ยวข้องกับสะพานออกซิเจน

ตามระบบการตั้งชื่อเชิงฟังก์ชันแบบ Radical ชื่อของคลาสเชิงฟังก์ชัน “ออกไซด์” ที่ใช้ในที่นี้จะถูกเพิ่มเข้ากับชื่อของอนุมูลไฮโดรคาร์บอนแบบไดวาเลนต์ที่เกี่ยวข้องกับอะตอมออกซิเจน

พื้นฐานของชื่อตามระบบการตั้งชื่อที่ใช้แทนคือไซคลิกไฮโดรคาร์บอน (บทที่ 8.1) และใช้คำนำหน้าทดแทน “oxa-”

ตามระบบการตั้งชื่อของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ชื่อของตัวแทนคนแรกของไซคลิกอีเทอร์ ออกซิเรน.

ตัวอย่างของไซคลิกโมโนอีเทอร์และชื่อ:

1,2-อีพอกซีอีเทน, 1,2-อีพอกซีบิวเทน, 1,4-อีพอกซีบิวเทน,

เอทิลีนออกไซด์, บิวทิลีนออกไซด์, เตตราเมทิลีนออกไซด์,

ออกซีเรน เอทิลออกซีเรน เตตระไฮโดรฟูแรน

3.4.4.1. คุณสมบัติของโครงสร้างและคุณสมบัติของสารประกอบ 1,2-epoxy
(ออกซิเรน)

อีพอกซีอีเทนเกือบหมดแล้ว สามเหลี่ยมปกติโดยมีมุมพันธะที่ผิดรูปอย่างมาก (» 60°) ซึ่งแตกต่างอย่างมากจากมุมในอีเทอร์ทั่วไป ให้เราระลึกว่าใน dialkyl ethers р สัญญาณขอความช่วยเหลือคือ 109 – 112° และมุมพันธะของอะตอมคาร์บอนอิ่มตัวก็อยู่ใกล้ 109° เช่นกัน

คุณสมบัติทางเคมีออกซิเรนถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของพันธะขั้วโลกในโมเลกุล ซี-โอซึ่งเป็นอะตอมออกซิเจนที่มีอิเล็กตรอนคู่เดียวและแรงตึงเชิงมุมในวงแหวนที่มีสมาชิกสามส่วน ความแตกต่างพื้นฐานเพียงอย่างเดียวระหว่างการเปลี่ยนแปลงคือลักษณะปฏิกิริยาของอีเทอร์เกิดขึ้นได้ง่ายและมาพร้อมกับวงแหวนเปิด กล่าวคือ มีการสร้างผลิตภัณฑ์เพิ่มเติม

ปฏิกิริยายังสามารถเกิดขึ้นได้กับนิวคลีโอไทล์ที่อ่อนแอโดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น ด้วยน้ำ แต่ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ด้วยนิวคลีโอไทล์ที่แข็งแกร่ง (เอมีน, สารประกอบออร์กาโนเมทัลลิก) ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นได้ง่าย:

การเร่งปฏิกิริยาของกรดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ปฏิกิริยาอีพอกไซด์เนื่องจากขั้วพันธะเพิ่มขึ้น ซี-โอในวัสดุพิมพ์เดิม:

มากจนเกิดการเติมน้ำและแอลกอฮอล์ได้ง่าย

ในกรณีที่ รและ ร¢เป็นอนุมูลไฮโดรคาร์บอนที่แตกต่างกัน ทิศทางของความแตกแยกของวงแหวนอีพอกซีจะถูกกำหนดโดยกลไกของปฏิกิริยา หากกลไกเป็นแบบไบโมเลกุล นิวคลีโอไทล์จะโจมตีอะตอมคาร์บอนที่มีการป้องกันน้อยกว่า (แทนที่) หากต่อหน้ากรดสามารถเกิด carbocation ที่เสถียรได้ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นตามกลไกโมเลกุลเดี่ยวขั้นตอนแรกคือการแตกของหนึ่งในนั้น ซี-โอ- พันธะของสารตั้งต้น จากนั้นนิวคลีโอไทล์จะเกาะติดที่ศูนย์กลางคาร์โบเคชัน ตัวอย่างเช่น:

กรดลิวอิสในตัวกลางปราศจากน้ำทำให้เกิดไดเมอไรเซชัน โอลิโกเมอไรเซชัน และการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารประกอบ 1,2-อีพอกซี:

3.4.4.2. วิธีเตรียมสารประกอบ 1,2-อีพอกซี

ออกซิเรนสามารถหาได้จากอัลคิเลชันภายในโมเลกุลของแอลกอฮอล์ทดแทนฮาโลเจน (ฮาโลไฮดริน) และออกซิเดชันโดยตรงของอัลคีน

คุณสมบัติของกรดฮาโลไฮดรินจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากผลของตัวรับของฮาโลเจนและเมื่อมีฐานที่แข็งแกร่งจะเกิดประจุลบซึ่งเกิดการทดแทนนิวคลีโอฟิลิก:

ออกซิเดชันโดยตรงของอัลคีนเกิดขึ้นตามรูปแบบต่อไปนี้:

.

ตัวอย่างเช่น อีพอกซีอีเทนเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอธีนกับออกซิเจนในบรรยากาศบนตัวเร่งปฏิกิริยาเงินที่ 520 ถึง:

.

ปฏิกิริยานี้มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมอย่างมาก การผลิตเอทิลีนออกไซด์ทั่วโลกอยู่ที่ 5 ล้านตันต่อปี

อนุพันธ์ของอีพอกซีของอัลคีนอื่นๆ สามารถเตรียมได้โดยใช้เปอร์ออกซีแอซิดอินทรีย์ ( RCOOOH) - ปฏิกิริยาของ Prilezhaev* (บทที่ 4.1.4.3, 6.4.6)

3.4.4.3. มงกุฎอีเทอร์

Crown ethers คือโพลีเอสเตอร์แบบไซคลิกที่มีอะตอม 9 ถึง 60 อะตอมในวงแหวน รวมถึงออกซิเจนอีเทอร์ตั้งแต่ 3 ถึง 20 อะตอม พวกมันถูกค้นพบโดย Charles Pedersen ในปี 1960 ซึ่งเขาได้รับรางวัลโนเบลในปี 1987 (ร่วมกับ Donald Crum และ Jean-Marie Lehn)

มาโครเอสเทอร์เหล่านี้เป็นสารผลึกหรือมันไม่มีสีที่ทนทานต่อกรดและเบส

C. Pedersen ยังเสนอระบบการตั้งชื่อสำหรับคราวน์อีเทอร์ กฎทั่วไปซึ่งมีดังต่อไปนี้ ชื่อ Crown ether ประกอบด้วย: 1) จำนวนทั้งหมดอะตอมของแมโครไซเคิล 2) คำว่า "มงกุฎ" 3) จำนวนอะตอมออกซิเจน นั่นคือจำนวนหน่วยอีเทอร์ในวงแหวนของสารประกอบมงกุฎ วงแหวนอะโรมาติกหรือไซโคลเฮกเซนที่มีอยู่ในโมเลกุลนี้ถูกกำหนดโดยคำนำหน้า "เบนโซ-" และ "ไซโคลเฮกซิล-" ตัวอย่างเช่น:

ไดเบนโซ-18-คราวน์-6.

กฎการตั้งชื่อเหล่านี้ไม่สามารถอธิบายประเภทของพันธะในสารประกอบและตำแหน่งขององค์ประกอบทดแทนได้อย่างถูกต้องเสมอไป แต่จะสะดวกมากสำหรับคราวน์อีเทอร์ธรรมดาที่มีโครงสร้างสมมาตรและค่อนข้างเรียบง่าย

มากที่สุด ทรัพย์สินที่สำคัญคราวน์อีเทอร์ - การก่อตัวของเชิงซ้อนด้วยโลหะ ช่องของชิ้นส่วนภายใน เช่น โมเลกุลดังกล่าว

,

มีขนาดเพียงพอที่จะรองรับโพแทสเซียมไอออน และการมีอยู่ของออกซิเจน 6 อะตอมทำให้สามารถสร้างระบบพันธะประสานงานที่แข็งแกร่งได้:

ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางไอออนิกของโลหะใกล้กับเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องมาโครไซเคิลมากเท่าไร คอมเพล็กซ์ก็จะมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น Crown-6 จึงเหมาะสำหรับโพแทสเซียมไอออนมากกว่า และ Crown-5 เหมาะสำหรับโซเดียมไอออนมากกว่า ดังนั้นคอมเพล็กซ์ประเภทนี้จึงค่อนข้างละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์

ใน กรณีทั่วไปการมีอยู่ของช่องที่อยู่ตรงกลางของระบบโพลีเอสเตอร์แมโครไซคลิกจะกำหนดความสามารถของสารประกอบดังกล่าวในการดูดซับไอออนบวกอนินทรีย์ซึ่งขนาดสอดคล้องกับขนาดของช่องนี้และคงไว้ที่นั่นเนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอออนและไดโพลที่แข็งแกร่ง ประจุบวกไอออนด้วยความโดดเดี่ยว คู่อิเล็กตรอนอะตอมออกซิเจนหกอะตอมที่ล้อมรอบโพรง

การใช้คราวน์อีเทอร์ใน ปฏิกิริยาอินทรีย์เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของสารเชิงซ้อนประจุบวกซึ่งทำให้สามารถละลายได้ เกลืออนินทรีย์ในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วและส่งเสริมการก่อตัวของประจุลบที่ไม่ละลาย สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มความเป็นพื้นฐานของประจุลบ และยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากขนาดที่เล็กของมัน ประจุลบที่ละลายไม่ได้ในฐานะนิวคลีโอไฟล์จึงสามารถโจมตีศูนย์ปฏิกิริยาที่ถูกขัดขวางแบบ sterically ได้

ในระดับหนึ่ง อีเทอร์มงกุฎจะจำลองการทำงานของสารธรรมชาติบางชนิด (เช่น วาลิโนมัยซินยาปฏิชีวนะเปปไทด์) ซึ่งอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายไอออนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

Crown ethers ถูกสังเคราะห์โดยอัลคิเลชันของเอทิลีนไกลคอล
ไดเอทิลีนไกลคอล NOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 โอ้,
ไตรเอทิลีนไกลคอล NOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 โอ้รีเอเจนต์ที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น 2,2¢-ไดคลอโรไดเอทิล อีเทอร์ O(CH2CH2Cl)2.

อีพอกไซด์ (ออกซิเรน, อะ-ออกไซด์) เป็นอีเทอร์แบบไซคลิกที่มีอะตอมออกซิเจนอยู่ในวงแหวนที่มีสมาชิกสามส่วน

ใบเสร็จ

1. ออกซิเดชันของอัลคีน
2. จากฮาโลไฮดรินโดยการทดแทนนิวคลีโอฟิลิกภายในโมเลกุล

คุณสมบัติทางเคมี

ต่างจากอีเทอร์ประเภทอื่น อีพอกไซด์เป็นสารประกอบที่มีปฏิกิริยาสูง วงแหวนสามองค์ประกอบที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์เปิดได้ง่ายภายใต้อิทธิพลของรีเอเจนต์นิวคลีโอฟิลิก

เชื่อกันว่าอีพอกไซด์เกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอนไซม์ของพันธะคู่คาร์บอน - คาร์บอนกับออกซิเจน การเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมนำไปสู่การแนะนำ กลุ่มไฮดรอกซิลให้เป็นสารประกอบธรรมชาติ

เอทิลีนออกไซด์, เอทิลีนออกไซด์, ออกซีเรน,

ตัวแทนที่ง่ายที่สุดของอีพอกไซด์ (ไซคลิกอีเทอร์ที่มีวงแหวนสามสมาชิกอะออกไซด์) ซึ่งเป็นก๊าซไม่มีสีที่มีกลิ่นไม่มีตัวตน เอทิลีนออกไซด์ละลายได้ดีในน้ำ แอลกอฮอล์ อีเทอร์ และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ อีกหลายชนิด ไวไฟสูง ก่อให้เกิดสารผสมที่ระเบิดได้กับอากาศ คุณสมบัติทางเคมีของเอทิลีนออกไซด์ถูกกำหนดโดยการมีความเครียดและเป็นผลให้เปิดค่อนข้างง่าย (ภายใต้อิทธิพล อุณหภูมิสูงและสารเคมีต่างๆ) ของวงจรอีพอกซี ดังนั้น เมื่อถูกความร้อนถึง 400°C (ต่อหน้า Al 2 O 3 - ที่ 150-300°C) เอทิลีนออกไซด์จะแตกตัวเป็นอะซีตัลดีไฮด์ ปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันของเอทิลีนออกไซด์ (เหนือนิกเกิลที่อุณหภูมิ 80°C) ทำให้เกิดเอทิลแอลกอฮอล์

โครงสร้างการเตรียมสารประกอบคาร์บอนิล ปฏิกิริยาของการเติมนิวคลีโอฟิลิกต่อหมู่คาร์บอนิล การเร่งปฏิกิริยาของกรดและเบส ปฏิกิริยาของสารประกอบคาร์บอนิลกับ cryptobase การทำอีโนไลเซชันของสารประกอบคาร์บอนิล ปฏิกิริยาของสารประกอบคาร์บอนิลที่ดำเนินการผ่านขั้นตอนการทำอะโนไลเซชัน

คุณสมบัติของอัลดีไฮด์และคีโตนถูกกำหนดโดยโครงสร้างของหมู่คาร์บอนิล >C=O

อะตอมของคาร์บอนและออกซิเจนในกลุ่มคาร์บอนิลอยู่ในสถานะการผสมพันธุ์ sp 2 คาร์บอนซึ่งมีวงโคจรลูกผสม sp 2 จะสร้างพันธะ 3 วินาที (หนึ่งในนั้นคือพันธะ C–O) ซึ่งอยู่ในระนาบเดียวกันที่มุมประมาณ 120° ซึ่งสัมพันธ์กัน ออกซิเจนหนึ่งในสาม sp 2 ออร์บิทัลเกี่ยวข้องกับพันธะ C-O ส่วนอีกสองตัวมีคู่อิเล็กตรอนเดี่ยว

เกิดพันธะ p ร-อิเล็กตรอนของอะตอมคาร์บอนและออกซิเจน

พันธะ C=O มีขั้วสูง โมเมนต์ไดโพล (2.6-2.8D) สูงกว่าพันธะ C-O ในแอลกอฮอล์อย่างมีนัยสำคัญ อิเล็กตรอนของพันธะพหุคูณ C=O โดยเฉพาะ p-อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ได้มากกว่า จะถูกเลื่อนไปทางอะตอมออกซิเจนแบบอิเล็กโทรเนกาติตี ซึ่งนำไปสู่การปรากฏของอะตอมออกซิเจนบางส่วน ประจุลบ- คาร์บอนิลคาร์บอนได้รับประจุบวกบางส่วน

ดังนั้นคาร์บอนจึงถูกโจมตีโดยรีเอเจนต์นิวคลีโอฟิลิก และออกซิเจนถูกโจมตีโดยรีเอเจนต์อิเล็กโทรฟิลิก รวมถึง H +

โมเลกุลของอัลดีไฮด์และคีโตนขาดอะตอมไฮโดรเจนที่สามารถก่อตัวได้ พันธะไฮโดรเจน- ดังนั้นจุดเดือดจึงต่ำกว่าแอลกอฮอล์ที่เกี่ยวข้อง มีทานอล (ฟอร์มาลดีไฮด์) - แก๊ส, อัลดีไฮด์ C 2 -C 5 และคีโตน C 3 -C 4 - ของเหลว, สูงกว่า - ของแข็ง- โฮโมล็อกระดับล่างสามารถละลายได้ในน้ำเนื่องจากการก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนระหว่างอะตอมไฮโดรเจนของโมเลกุลของน้ำและอะตอมออกซิเจนคาร์บอนิล เมื่ออนุมูลไฮโดรคาร์บอนเพิ่มขึ้น ความสามารถในการละลายน้ำจะลดลง

ไอโซเมอริซึมของคีโตนสัมพันธ์กับโครงสร้างของอนุมูลและตำแหน่งของหมู่คาร์บอนิลในสายโซ่คาร์บอน คีโตนมักถูกตั้งชื่อตามชื่อของอนุมูลที่เกี่ยวข้องกับหมู่คาร์บอนิล หรือตามระบบการตั้งชื่อ: ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวเพิ่มส่วนต่อท้าย -one และระบุจำนวนอะตอมของคาร์บอนที่จับกับออกซิเจนคาร์บอนิล การกำหนดหมายเลขเริ่มจากปลายสายโซ่ที่อยู่ใกล้กับหมู่คีโตนมากที่สุด ในโมเลกุลคีโตน อนุมูลสามารถเหมือนหรือต่างกันได้ ดังนั้นคีโตนก็เหมือนกับอีเทอร์ที่ถูกแบ่งออกเป็นสมมาตรและผสม
วิธีการได้รับ.
1. ออกซิเดชันหรือออกซิเดชันดีไฮโดรจีเนชันของแอลกอฮอล์

1. โอโซโนไลซิสของอัลคีน

1. ออกซิเดชันของอัลคีน Pb (OOCCH 3) 4 และ KIO 4

1. ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของอัลคีนเมื่อมีแพลเลเดียมเชิงซ้อน

หน้า 1

ไซคลิกเอสเทอร์ที่ได้จากกรด y-ไฮดรอกซีคือ y-lactones ระบบวงแหวนที่มีสมาชิกห้าส่วนของสารประกอบเหล่านี้เกิดขึ้นได้ง่ายมากจนมักจะเป็นเรื่องยากที่จะแยกกรดไฮดรอกซีในสถานะอิสระ เนื่องจากเมื่อสารละลายอัลคาไลน์กลายเป็นกรด พวกมันมักจะเปลี่ยนกลับเป็นแลคโตน แม้ว่าการแยกจะดำเนินการก็ตาม ที่อุณหภูมิต่ำและไม่มีกรดแร่มากเกินไป แลคโตนเป็นสารที่เป็นกลางที่มีความเสถียร แต่โดยปกติแล้ววงแหวนของพวกมันสามารถเปิดออกได้โดยการกระทำของด่างเมื่อถูกความร้อน  

ไซคลิกอีเทอร์เป็นตัวแทนของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก  

ไซคลิกอีเทอร์แตกต่างกันไปตามขนาดของวัฏจักรและจำนวนอะตอมออกซิเจนในวัฏจักร  

ไซคลิกอีเทอร์เป็นสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก และเมื่อเปรียบเทียบกับอะลิฟาติกอีเทอร์ จะมีความสามารถในการละลายมากกว่า ได้มาจากไฮเดรชั่นของแอลกอฮอล์ไดไฮโดรริก การผลิตภาคอุตสาหกรรมไซคลิกอีเทอร์ขึ้นอยู่กับการกลั่นโพลีไกลคอลจากสารผสมโดยมีกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ไซคลิกอีเทอร์ประกอบด้วย 1 4-ไดออกเซน, เตตระไฮโดรฟูราน และมอร์โฟลีน  

ไซคลิกอีเทอร์ เช่น 4-เมทิล-1 3-ไดออกเซน จะถูกแยกออกเมื่อมี BF3 ตามมาด้วยการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของผลิตภัณฑ์ที่แตกแยก เรซินธรรมชาติ เช่น ขัดสน ดีคาร์บอกซีเลท เมื่อถูกความร้อนด้วย BF3  

ไซคลิกอีเทอร์ เช่น 4-เมทิล-1 3-ไดออกเซน จะถูกแยกออกเมื่อมี BP3 ตามมาด้วยการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของผลิตภัณฑ์ที่แตกแยก เรซินธรรมชาติ เช่น ขัดสน ดีคาร์บอกซีเลท เมื่อถูกความร้อนด้วย BF3  

ไซคลิกเอสเทอร์ (แลคโตน) เช่นเดียวกับแลคเทน จะก่อตัวได้ง่ายเมื่อมีวงแหวนห้าหรือหกสมาชิกเท่านั้น  

ไซคลิกเอสเทอร์ที่ได้จากกรด γ-ไฮดรอกซีคือ γ-แลคโตน ระบบวงแหวนที่มีสมาชิก 5 ส่วนของสารประกอบเหล่านี้ก่อตัวขึ้นอย่างง่ายดายจนกรด γ-ไฮดรอกซีมักจะแยกได้ยากในสถานะอิสระ เนื่องจากเมื่อสารละลายอัลคาไลน์กลายเป็นกรด มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนกลับเป็นแลคโตน แม้ว่าการแยกจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำและไม่มีกรดแร่มากเกินไปก็ตาม แลคโตนเป็นสารที่เป็นกลางที่มีความเสถียร แต่โดยปกติแล้ววงแหวนของพวกมันสามารถเปิดออกได้โดยการกระทำของด่างเมื่อถูกความร้อน สารประเภทนี้มักเกิดขึ้นจากไอโซเมอไรเซชันของกรดไม่อิ่มตัวโดยการให้ความร้อนหรือการบำบัดด้วยกรดไฮโดรโบรมิกหรือกรดซัลฟิวริก  

ไซคลิกอีเทอร์ประเภทนี้เรียกว่าคราวน์อีเทอร์ จำนวนหน่วยในวัฏจักรจะแสดงอยู่ที่ตอนต้นของชื่อ และจำนวนอะตอมออกซิเจนไม่มีตัวตนจะแสดงอยู่ที่ตอนท้าย  

ไซคลิกอีเทอร์เป็นสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกที่มีออกซิเจน (ดูหน้า  

ไซคลิกเอสเทอร์ (วงแหวนอีพอกซี) เกิดขึ้นเนื่องจากทั้งกลุ่ม OH และฮาโลเจนเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลเดียวกัน  

พบไซคลิกอีเทอร์ซึ่งเป็นของสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกจำนวนหนึ่ง สมัครน้อยที่สุดเป็นตัวทำละลายแม้ว่าจะมีพลังการละลายสูงกว่าอะลิฟาติกอีเทอร์ก็ตาม  

วงจรอีเทอร์ด้วย น้อยลงองค์ประกอบในวงแหวนทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ำ  

ไซคลิกอีเทอร์ทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ เกิดไทโออีเทอร์ และทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อปล่อยออกมา ปริมาณมากความร้อน. เมื่อสัมผัสกับความเข้มข้น กรดไนตริกไซคลิกเอสเทอร์ของกรดฟอสฟอรัสเป็นสารไวไฟ คุณสมบัติที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งของเอสเทอร์ของกรดไซคลิกฟอสฟอรัสคือความสามารถในการทำปฏิกิริยากับสารหลายชนิดเพื่อเปิดวงแหวน