Ete là gì? Công thức, tính chất, ứng dụng của Ete

ether là gì?

ether là gì?

Ether hay ether là tên của các hợp chất hữu cơ chứa nhóm chức ether, cụ thể là nguyên tử oxy nối hai nhóm alkyl. Ví dụ, dietyl ete có công thức hóa học CH3-CH2-O-CH2-CH3.

Etherization là quá trình tạo ra ether từ rượu, ví dụ phản ứng tạo ra dietyl ete từ C2H5OH ở nhiệt độ 140 độ C, được xúc tác bởi H2SO4.

2C2H5OH → C2H5-O-C2H5 + H2O

Trong số nhiều loại ete, có một số loại ete quan trọng, đó là:

• Oxit ethylene: Ether tuần hoàn nhỏ nhất.
• Dimethyl ether: Chất đẩy bên trong bình xịt.
• Diethyl ether: Dung môi thông thường có nhiệt độ sôi thấp.
• Dioxane: Một ete tuần hoàn có nhiệt độ sôi cao
• THF: ete tuần hoàn, một trong những ete phân cực đơn giản nhất được sử dụng làm dung môi.
• Anisol: Thành phần chính có trong tinh dầu hồi.
• Garland ete: Được sử dụng làm chất xúc tác thay đổi pha.

Công thức hóa học của ether là gì?

Công thức hóa học của ete là RO-R’. Tuy nhiên, không phải tất cả các hợp chất có công thức này đều là ete, ví dụ:

• Các hợp chất thơm trong đó nguyên tử O là một phần của vòng thơm.
• Các hợp chất trong đó một trong các nguyên tử C ngay sau nguyên tử O sẽ liên kết với O, N hoặc S.

• Este: RC(=O)-OR
• Axit amin: R-CH(-NH-R)-OR
• Acetate: R-CH-OR)-OR
• RC(=O)-OC(=O)-R anhydrit

Tính chất đặc trưng của ete

Các tính chất đặc trưng của ete là gì?

Tính chất vật lý

– Ether tồn tại ở dạng lỏng, không màu, có mùi dễ chịu ở nhiệt độ phòng, trừ dimethyl ether và ethyl methyl ether tồn tại ở dạng khí. So với rượu, ete thường nhẹ hơn và cũng có độ hòa tan trong nước thấp hơn.

– Momen lưỡng cực của ether nhỏ vì góc liên kết COC không bằng 180° và momen lưỡng cực của hai liên kết CO không triệt tiêu lẫn nhau.

– Độ phân cực của ete thấp hơn este, rượu và amin do nguyên tử O không thể tham gia liên kết hydro do có sự có mặt của nhóm alkyl ở cả hai phía của nguyên tử O. Tuy nhiên, so với anken, ete có tính phân cực hơn. cực đoan hơn.

– Nhiệt độ sôi của phân tử ether tương đương với ankan nhưng thấp hơn nhiều so với rượu có cùng trọng lượng phân tử. Lý do cho điều này là sự hiện diện của liên kết hydro trong rượu.

– Độ hòa tan của ete trong nước tương đương với độ hòa tan của rượu có cùng khối lượng phân tử. Các phân tử ether hòa tan trong nước vì chúng có thể tạo thành liên kết hydro với phân tử nước. Khi nguyên tử C tăng lên, độ hòa tan giảm do lượng hydrocarbon trong phân tử tăng tương đối khiến xu hướng hình thành liên kết H trở nên giả mạo.

– Các phân tử ether không thể tạo liên kết hydro với nhau nên nhiệt độ sôi của chúng tương đối thấp so với các rượu tương tự.

Tính chất hóa học

– Phản ứng tách: Phản ứng hóa học của ether rất kém. Khi đun nóng bằng BF3 hoặc đun sôi trong HBr, ete sẽ bị phân hủy. Chúng ta có thể tách ete bằng các axit vô cơ có hàm lượng halogen thấp như HCl, tuy nhiên quá trình này diễn ra rất chậm. Chỉ HBr và HI mới có thể tách ete với tốc độ có thể phát hiện được.

– Phản ứng tự oxy hóa (phản ứng đốt cháy): Khi tiếp xúc với không khí với sự có mặt của tia UV hoặc ánh sáng mặt trời, liên kết peroxide sẽ được hình thành trong ether.

– Phản ứng giống bazơ Lewis, ví dụ diethyl ether tạo phức với các hợp chất B như F3B:O(CH2CH3)2 (boron trifluoride diethyl etherate).

– Đối với epoxit hoặc ete tuần hoàn, trong các vòng, ba thành phần dễ bị tấn công bởi ái lực hạt nhân.

– Các ete sơ cấp và thứ cấp có nhóm OH ngay sau nguyên tử O của ete dễ dàng tạo thành epoxit hữu cơ có khả năng nổ cao khi có mặt oxy, ánh sáng, kim loại và tạp chất aldehyd. Đó là lý do tại sao các ete như dietyl ete và THF thường không được sử dụng làm dung môi trong hoạt động sản xuất công nghiệp.

– Phản ứng halogen hóa:

Các ete phenyl alkyl trong vòng benzen thực hiện phản ứng halogen hóa thông thường. Ví dụ, anisole phản ứng với brom trong axit ethanoic ngay cả khi không có sắt (III) bromua làm chất xúc tác. Nguyên nhân là do nhóm methoxy hoạt hóa vòng benzen.

– Phản ứng nitrat hóa:

Khi anisole bị nitrat hóa bằng hỗn hợp axit nitric và axit sunfuric đậm đặc sẽ tạo ra hỗn hợp para-Nitroanisole (chính) và ortho-Nitroanisole.

Ether được chuẩn bị như thế nào?

Ether được chuẩn bị như thế nào?

Việc điều chế ether có thể được thực hiện theo một trong những cách sau:

– Khử nước rượu (Phương pháp này ít được áp dụng trong thực tế)

Phản ứng khử nước của rượu sẽ cần có thêm chất xúc tác như axit sunfuric, axit photphoric… để tạo ra anken và ete. Tùy theo điều kiện phản ứng mà sản phẩm tạo thành sẽ khác nhau.

ROH + ROH → ROR + H2O

– Hợp nhất Williamson

RO- + RX → ROR + X-

Trong quá trình tổng hợp Williamson, alkyl halogenua được tạo ra và phản ứng với natri alkoxit để tạo ra ete. Quá trình này bao gồm việc xử lý rượu bằng các bazơ mạnh để tạo ra các anion alkoxit, sau đó bổ sung một lượng vừa đủ hợp chất béo có chứa nhóm thế thích hợp (RX). Các nhóm thế thích hợp sẽ là iodide, bromide hoặc sulfonate.

Phương pháp này cho kết quả tốt nhất đối với nguyên tử carbon sơ cấp, vì nguyên tử carbon thứ cấp sẽ tham gia phản ứng khử E2 khi tiếp xúc với các anion gốc alkoxide được sử dụng trong phản ứng. Ees dựa trên Aryl có thể được điều chế bằng phương pháp tổng hợp ether Ullmann.

Ứng dụng quan trọng của ete

Ether được sử dụng rộng rãi trong đời sống và mỗi loại đều có những công dụng khác nhau, cụ thể:

– Diethyl ether (C2H5)2O thường được sử dụng làm dung môi và chủ yếu được sử dụng làm thuốc gây mê. Nó được sử dụng để gây mê trong quá trình phẫu thuật thông qua đường hô hấp. Tuy nhiên, sử dụng hợp chất này có thể dẫn đến một số tác dụng phụ sau phẫu thuật như khó thở, buồn nôn, nôn mửa,… Đó là lý do tại sao hiện nay nó đã được thay thế bằng các loại thuốc gây mê khác.

Ether được dùng làm thuốc gây mê

– Trong phòng thí nghiệm, dietyl ete cũng là dung môi được sử dụng rộng rãi. Do độ hòa tan trong nước hạn chế, chỉ 6,9 g/100ml và trong điều kiện nhiệt độ nước 25 độ C là 1,5 g/100ml nên dietyl ete được dùng để phản ứng với Grignard và tham gia nhiều phản ứng khác.

– Trong sản xuất công nghiệp, dietyl ete được sử dụng làm nhiên liệu và trong động cơ đốt trong có chế hòa khí nén. Nhờ chỉ số cetane cao từ 85 – 96 (độ bay hơi cao và điểm chớp cháy thấp) nên dietyl ete còn được dùng làm chất lỏng khởi động, kết hợp với các sản phẩm chưng cất dầu mỡ cho động cơ diesel và xăng.

Ngoài ra, loại ete này còn được sử dụng trong sản xuất nhựa xenlulo.

– Dimethyl ete hay methoxymethane (CH3OCH3) là ete đơn giản nhất dùng để sản xuất dimethyl sunfat, bị methyl hóa, dẫn đến phản ứng với SO3:

CH3OCH3 + SO3 → (CH3)2SO4

Dimethyl ether cũng có thể tạo thành axit axetic thông qua quá trình cacbonyl hóa

(CH3)2O + 2CO + H2O → 2CH3CO2H

Ngoài ra, dimethyl ether còn là thuốc thử dùng trong phòng thí nghiệm và là chất quan trọng trong sản xuất keo xịt.

Với những chia sẻ của Đông Á về ether là gì, chắc chắn các bạn đã hiểu rõ hơn về loại hóa chất này, từ tính chất, cách bào chế cho đến ứng dụng của nó. Hy vọng bài viết này sẽ hữu ích với bạn đọc và đừng quên ghé thăm website Đông Á https://dongachem.vn/ thường xuyên nhé.

Xem thêm: Hóa chất clo 70%