- Сообщения
- 3.676
- Реакции
- 3.518
Диэтиловый эфир (эфир) (C2H5)2O
Т. кип. 34.6 °C; n20D=1.3527; d154=0.7193
При 15 °C эфир растворяет 1.2% воды, а вода при 20 °C -- 6.5% эфира. Азеотропная смесь с водой содержит 1.26% воды и кипит при 34.15 °C. Продажный продукт всегда содержит некоторые количества спирта и воды.
Сушка. Абсолютный эфир получают при многодневном стоянии над хлоридом кальция. Затем хлорид кальция отфильтровывают, а эфир сушат над натриевой проволокой. Натрий добавляют до тех пор, пока его поверхность не станет оставаться блестящей.
Внимание! На свету эфир образует взрывчатые перекиси. Поэтому рекомендуется хранить эфир над едким кали, который переводит образующиеся гидроперекиси в нерастворимые соли, а кроме того, служит и очень подходящим осушителем.
Осторожно! ЛВЖ, относится к классу AI. Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие 1.2-51 vol% эфира.
Строго говоря, существуют различные простые эфиры, которые так же, как алканали или алканоны, образуют класс соединений со сходными свойствами. Обычный эфир строго должен называться диэтиловым эфиром. Он образуется из двух молекул этанола путем отщепления воды, обычно с помощью концентрированной серной кислоты:
2 CH3CH2OH --> (CH3CH2)2O + H2O
Получим малое количество эфира. Для этого в пробирку нальем около 2 мл денатурата и 1,5 мл концентрированной серной кислоты. Подберем к пробирке пробку с двумя отверстиями. В одно из них вставим маленькую капельную воронку или просто маленькую воронку с удлиненной трубкой, выход из которой вначале закроем с помощью кусочка резинового шланга и зажима. Используя второе отверстие в пробке, присоединим к пробирке устройство для охлаждения паров - такое же, как и при получении этаналя. Приемник надо непременно охлаждать водой со льдом, потому что эфир кипит уже при 34,6 °C! Ввиду его необычайно легкой воспламеняемости, холодильник должен быть как можно длиннее (не меньше 80 см), чтобы между источником огня и приемником было достаточное расстояние. По этой же причине проведем опыт вдали от горючих предметов, на открытом воздухе или в вытяжном шкафу. Нальем в воронку еще около 5 мл денатурата и осторожно нагреем пробирку на асбестированной сетке горелкой Бунзена приблизительно до 140 °C*. В приемнике конденсируется очень летучий дистиллят, и в случае недостаточного охлаждения мы почувствуем характерный запах эфира. Осторожно приоткрывая зажим, будем постепенно, малыми порциями добавлять спирт. В конце реакции серная кислота все больше разбавляется образующейся водой, в результате чего образование эфира прекращается и перегоняется уже спирт.
При тщательном выполнении опыта мы получим около 4 мл очень подвижной, прозрачной жидкости, которая состоит в основном из эфира. Если несколько капель его нанести на палец, то почувствуешь сильный холод. Дело в том, что эфир быстро испаряется, а теплота испарения отнимается от окружающей его среды.
На химических предприятиях и в больницах при работе с эфиром случались очень сильные взрывы.
___________________________________________________________________________
Температура не должна превышать 145 °C, так как при более высокой (около 170°) образуется этен. Даже при работе с малым количеством эфира всегда следует учитывать опасность пожара. Поэтому рекомендуется заменить горелку закрытой электрической плиткой и между источником тепла и приемником установить защитный экран. При использовании капельной воронки надо заранее тщательно смазать и проверить кран. В качестве приемника лучше всего взять плотно присоединенную к холодильнику пробирку с боковым отводом, на который можно надеть резиновый шланг для увеличения расстояния между выходящими парами эфира и источником тепла. Приемник лучше охлаждать смесью льда с солью.
__________________________________________________________________________
Вообще первичные спирты при взаимодействии с серной кислотой легко образуют полуэфиры серной кислоты. E2-Элиминированию в этом случае, по-видимому, подвергается полуэфир, а роль основания выполняет гидросульфат-ион или вода.
Возможен и другой механизм дегидратации первичных спиртов, в котором субстратом является катион алкоксония, а основанием гидросульфат-ион.
В более мягких условиях при нагревании простейших первичных спиртов с 96%-ной серной кислотой при 130-140 °C преимущественно получаются простые эфиры. При этом первичный спирт алкилируется либо под действием полуэфира серной кислоты, либо при взаимодействии с катионом алкоксония.
Этим способом получают простейшие простые эфиры - диэтиловый, дипропиловый и дибутиловый эфиры и циклические простые эфиры, например, тетрагидрофуран и диоксан. Вторичные и третичные спирты в этих условиях дегидратируются с образованием алкенов.
Но стоит помнить, что образование простых эфиров возможно при заимодействии алкоголятов с галогеналкилами:
C2H5-ONa + I-C2H5 --> C2H5-O-C2H5 + NaI
_________________________________________________
Вот более подробно расписанно получение:
При взаимодействии этилового спирта с серной кислотой образуется этилсерная кислота и вода:
C2H5-OH + HO-SO3H --> C2H5-O-SO3H + H2O
При температуре 140-150° этилсерная кислота вступает в реакцию с избытком спирта, в результате чего образуется диэтиловый эфир и серная кислота:
C2H5-O-SO3H + HO-C2H5 --> C2H5-O-C2H5 + HO-SO3H
Легколетучий диэтиловый эфир отгоняется, увлекая с собой и воду, выделяющуюся при образовании этилсерной кислоты. Поэтому серная кислота не разбавляется водой и сохраняет способность вступать во взаимодействие с новыми количествами спирта, выполняя роль катализатора.
При более высокой температуре (170°) этилсерная кислота разлагается с образованием этилена:
CH3-CH2-O-SO3H --> CH2=CH2 + HO-SO3H
Теоретически, при соблюдении надлежащей температуры реакции, можно было бы данным количеством серной кислоты превратить в эфир неограниченное количество спирта. Однако на практике невозможно избежать небольшой затраты серной кислоты на окислительные процессы, сопровождающиеся образованием сернистого газа.
Реактивы:
Спирт 95%-ный..........150 мл (около 2,5 моля)
Серная кислота; едкий натр; хлористый кальций
В перегонную колбу емкостью 200 мл берут 30 мл спирта и осторожно, хорошо перемешивая, приливают 30 мл концентрированной серной кислоты. Колбу закрывают пробкой, в которую вставлены капиллярная воронка и термометр, шарик термометра должен быть погружен в жидкость. К ножке капельной воронки при помощи кусочка резиновой трубки присоединяют стеклянную трубку с оттянутым и загнутым кверху концом, также погруженным в жидкость. Колбу соединяют с длинным, хорошо действующем холодильником, к которому в качестве приемника присоединяют колбу для отсасывания. На боковой тубус последней надевают длинную резиновую трубку для отвода в сторону (под тягу) легко воспламеняющихся паров эфира. Приемник охлаждают водой со льдом (рис).
В капельную воронку наливают спирт (120 мл) и нагревают колбу горелкой через асбестовую сетку. Когда температура смеси достигнет 140°, начинают понемногу приливать спирт, следя за тем, чтобы температура не поднималась выше 150°. Спирт приливают с той же скоростью, с какой отгоняется эфир. Через 45-60 мин. прибавление спирта заканчивают, нагревают смесь еще 5 мин., затем гасят горелку и отъединяют приемник.
Дистиллят, кроме эфира, содержит воду, спирт и сернистую кислоту. Его взбалтывают в делительной воронке с 10%-ным раствором едкого натра, взятым в количестве 1/3 объема полученного дистиллята (для удаления сернистой кислоты). Отделив раствор едкого натра, эфир (для удаления спирта) обрабатывают насыщенным раствором хлористого кальция; раствор последнего берут в количестве, равным половине объема дистиллята.
Тщательно отделив водный слой, переливают эфир в сухую склянку и сушат хлористым кальцием (около 10 г), оставляя стоять не менее 4-5 час. Затем перегоняют эфир из перегонной колбы, собирая фракцию, кипящую в пределах 33-38°.
Выход около 40 г.
Т. кип. 34.6 °C; n20D=1.3527; d154=0.7193
При 15 °C эфир растворяет 1.2% воды, а вода при 20 °C -- 6.5% эфира. Азеотропная смесь с водой содержит 1.26% воды и кипит при 34.15 °C. Продажный продукт всегда содержит некоторые количества спирта и воды.
Сушка. Абсолютный эфир получают при многодневном стоянии над хлоридом кальция. Затем хлорид кальция отфильтровывают, а эфир сушат над натриевой проволокой. Натрий добавляют до тех пор, пока его поверхность не станет оставаться блестящей.
Внимание! На свету эфир образует взрывчатые перекиси. Поэтому рекомендуется хранить эфир над едким кали, который переводит образующиеся гидроперекиси в нерастворимые соли, а кроме того, служит и очень подходящим осушителем.
Осторожно! ЛВЖ, относится к классу AI. Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие 1.2-51 vol% эфира.
Строго говоря, существуют различные простые эфиры, которые так же, как алканали или алканоны, образуют класс соединений со сходными свойствами. Обычный эфир строго должен называться диэтиловым эфиром. Он образуется из двух молекул этанола путем отщепления воды, обычно с помощью концентрированной серной кислоты:
2 CH3CH2OH --> (CH3CH2)2O + H2O
Получим малое количество эфира. Для этого в пробирку нальем около 2 мл денатурата и 1,5 мл концентрированной серной кислоты. Подберем к пробирке пробку с двумя отверстиями. В одно из них вставим маленькую капельную воронку или просто маленькую воронку с удлиненной трубкой, выход из которой вначале закроем с помощью кусочка резинового шланга и зажима. Используя второе отверстие в пробке, присоединим к пробирке устройство для охлаждения паров - такое же, как и при получении этаналя. Приемник надо непременно охлаждать водой со льдом, потому что эфир кипит уже при 34,6 °C! Ввиду его необычайно легкой воспламеняемости, холодильник должен быть как можно длиннее (не меньше 80 см), чтобы между источником огня и приемником было достаточное расстояние. По этой же причине проведем опыт вдали от горючих предметов, на открытом воздухе или в вытяжном шкафу. Нальем в воронку еще около 5 мл денатурата и осторожно нагреем пробирку на асбестированной сетке горелкой Бунзена приблизительно до 140 °C*. В приемнике конденсируется очень летучий дистиллят, и в случае недостаточного охлаждения мы почувствуем характерный запах эфира. Осторожно приоткрывая зажим, будем постепенно, малыми порциями добавлять спирт. В конце реакции серная кислота все больше разбавляется образующейся водой, в результате чего образование эфира прекращается и перегоняется уже спирт.
При тщательном выполнении опыта мы получим около 4 мл очень подвижной, прозрачной жидкости, которая состоит в основном из эфира. Если несколько капель его нанести на палец, то почувствуешь сильный холод. Дело в том, что эфир быстро испаряется, а теплота испарения отнимается от окружающей его среды.
На химических предприятиях и в больницах при работе с эфиром случались очень сильные взрывы.
___________________________________________________________________________
Температура не должна превышать 145 °C, так как при более высокой (около 170°) образуется этен. Даже при работе с малым количеством эфира всегда следует учитывать опасность пожара. Поэтому рекомендуется заменить горелку закрытой электрической плиткой и между источником тепла и приемником установить защитный экран. При использовании капельной воронки надо заранее тщательно смазать и проверить кран. В качестве приемника лучше всего взять плотно присоединенную к холодильнику пробирку с боковым отводом, на который можно надеть резиновый шланг для увеличения расстояния между выходящими парами эфира и источником тепла. Приемник лучше охлаждать смесью льда с солью.
__________________________________________________________________________
Вообще первичные спирты при взаимодействии с серной кислотой легко образуют полуэфиры серной кислоты. E2-Элиминированию в этом случае, по-видимому, подвергается полуэфир, а роль основания выполняет гидросульфат-ион или вода.
Возможен и другой механизм дегидратации первичных спиртов, в котором субстратом является катион алкоксония, а основанием гидросульфат-ион.
В более мягких условиях при нагревании простейших первичных спиртов с 96%-ной серной кислотой при 130-140 °C преимущественно получаются простые эфиры. При этом первичный спирт алкилируется либо под действием полуэфира серной кислоты, либо при взаимодействии с катионом алкоксония.
Этим способом получают простейшие простые эфиры - диэтиловый, дипропиловый и дибутиловый эфиры и циклические простые эфиры, например, тетрагидрофуран и диоксан. Вторичные и третичные спирты в этих условиях дегидратируются с образованием алкенов.
Но стоит помнить, что образование простых эфиров возможно при заимодействии алкоголятов с галогеналкилами:
C2H5-ONa + I-C2H5 --> C2H5-O-C2H5 + NaI
_________________________________________________
Вот более подробно расписанно получение:
При взаимодействии этилового спирта с серной кислотой образуется этилсерная кислота и вода:
C2H5-OH + HO-SO3H --> C2H5-O-SO3H + H2O
При температуре 140-150° этилсерная кислота вступает в реакцию с избытком спирта, в результате чего образуется диэтиловый эфир и серная кислота:
C2H5-O-SO3H + HO-C2H5 --> C2H5-O-C2H5 + HO-SO3H
Легколетучий диэтиловый эфир отгоняется, увлекая с собой и воду, выделяющуюся при образовании этилсерной кислоты. Поэтому серная кислота не разбавляется водой и сохраняет способность вступать во взаимодействие с новыми количествами спирта, выполняя роль катализатора.
При более высокой температуре (170°) этилсерная кислота разлагается с образованием этилена:
CH3-CH2-O-SO3H --> CH2=CH2 + HO-SO3H
Теоретически, при соблюдении надлежащей температуры реакции, можно было бы данным количеством серной кислоты превратить в эфир неограниченное количество спирта. Однако на практике невозможно избежать небольшой затраты серной кислоты на окислительные процессы, сопровождающиеся образованием сернистого газа.
Реактивы:
Спирт 95%-ный..........150 мл (около 2,5 моля)
Серная кислота; едкий натр; хлористый кальций
В перегонную колбу емкостью 200 мл берут 30 мл спирта и осторожно, хорошо перемешивая, приливают 30 мл концентрированной серной кислоты. Колбу закрывают пробкой, в которую вставлены капиллярная воронка и термометр, шарик термометра должен быть погружен в жидкость. К ножке капельной воронки при помощи кусочка резиновой трубки присоединяют стеклянную трубку с оттянутым и загнутым кверху концом, также погруженным в жидкость. Колбу соединяют с длинным, хорошо действующем холодильником, к которому в качестве приемника присоединяют колбу для отсасывания. На боковой тубус последней надевают длинную резиновую трубку для отвода в сторону (под тягу) легко воспламеняющихся паров эфира. Приемник охлаждают водой со льдом (рис).
В капельную воронку наливают спирт (120 мл) и нагревают колбу горелкой через асбестовую сетку. Когда температура смеси достигнет 140°, начинают понемногу приливать спирт, следя за тем, чтобы температура не поднималась выше 150°. Спирт приливают с той же скоростью, с какой отгоняется эфир. Через 45-60 мин. прибавление спирта заканчивают, нагревают смесь еще 5 мин., затем гасят горелку и отъединяют приемник.
Дистиллят, кроме эфира, содержит воду, спирт и сернистую кислоту. Его взбалтывают в делительной воронке с 10%-ным раствором едкого натра, взятым в количестве 1/3 объема полученного дистиллята (для удаления сернистой кислоты). Отделив раствор едкого натра, эфир (для удаления спирта) обрабатывают насыщенным раствором хлористого кальция; раствор последнего берут в количестве, равным половине объема дистиллята.
Тщательно отделив водный слой, переливают эфир в сухую склянку и сушат хлористым кальцием (около 10 г), оставляя стоять не менее 4-5 час. Затем перегоняют эфир из перегонной колбы, собирая фракцию, кипящую в пределах 33-38°.
Выход около 40 г.
