نحوه ساخت اترها با الکل و اسید

آخرین پست من کمی از خودم جلو افتادم. من از ورود به واکنش‌های اترها هیجان‌زده بودم و فراموش کردم که آخرین روش برای سنتز اتر وجود دارد که ما به آن پرداخته‌ایم.

در واقع اینطور نیست که به طور کلی، بنابراین شما به احتمال زیاد می توانید جلو بروید. اما برای کامل بودن، اینجاست.

 

---

1. سنتز اترهای متقارن از طریق کم آبی کاتالیزور اسیدی الکل ها

به یاد دارید زمانی که گفتیم الکل ها اغلب برای شرکت در واکنش ها به “لگد به شلوار” نیاز دارند؟ یعنی برای پروتونه کردن آنها یا اسید اضافه می کنیم (اسید مزدوج آنها را تشکیل می دهیم که گروه خروجی بهتری دارد) یا برای پروتونه کردن آنها باز اضافه می کنیم (باز مزدوج آنها را تشکیل می دهیم که نوکلئوفیل بهتری است).

پست امروز یک نمونه کامل است. اینم خلاصه

معامله اینجاست. اگر یک الکل ساده – اتانول یک مثال کامل – بگیریم و آن را در حضور اسید قوی گرم کنیم، اترها می توانند تشکیل شوند.

این چطوری کار میکنه؟

2. مکانیسم: سنتز اترهای متقارن از طریق کم آبی کاتالیز شده با اسید الکل ها

سه مرحله کلیدی وجود دارد.

اول از همه، یک معادل الکل به آن پروتونه می شود اسید مزدوج – که دارای گروه ترک خوب، اوه₂ (آب، پایه ضعیف).

بعد، معادل دیگری از الکل اکنون می تواند انجام دهد حمله هسته دوست به کربن (S_ن2)، منجر به جابجایی OH می شود₂ (آب) و تشکیل پیوند CO جدید. این یک S است_ن2 واکنش

مرحله نهایی است deprotonation از محصول توسط معادل دیگری از حلال (یا سایر پایه های ضعیف) که در نتیجه محصول اتر ما ایجاد می شود.

در اینجا نقشه ای از مکانیسم آورده شده است:

3. خلاصه: تشکیل اترهای متقارن از الکل ها

بنابراین واقعاً این روند چقدر مهم است؟

به صورت صنعتی، این فرآیند بسیار مهم برای سنتز دی اتیل اتر است که یک ماده شیمیایی کالایی و حلال مفید برای شیمی آلی است. اتانول ارزان است. اسید سولفوریک ارزان است. گرم کن، تقطیر کن و باب عموی توست. سالانه بیش از 10 میلیون تن از این مواد از طریق این فرآیند.

عملا – و من این را به شما می گویم، دانشجوی کارشناسی شیمی – از دیدگاه ترکیبی –خیلی نیست عمومی سنتز اترها اول از همه، محدود به متقارن اترها،. ثانیا، دما باید با دقت بهینه شود، زیرا ممکن است واکنش‌های جانبی زیادی وجود داشته باشد. به عنوان مثال دمای مطلوب برای تشکیل دی اتیل اتر حدود 130-140 درجه سانتیگراد است. هنگامی که دما به 150 درجه و بالاتر می رسد، حذف شروع به رقابت می کند و منجر به تشکیل گاز اتیلن می شود. و این برای الکل های اولیه است که به راحتی کربوکاتیون نمی سازند. هنگامی که وارد دسته استفاده از این فرآیند برای الکل‌های ثانویه و ثالثی می‌شوید، تشکیل کربوکاتیون‌ها بسیار آسان‌تر می‌شود و حذف به یک مسیر مخرب حتی مهم‌تر تبدیل می‌شود.

باید بدانید پاسخ صحیح این سوال چیست. و بتواند مکانیسم را ترسیم کند. خودشه.

فراتر از آن، مگر اینکه سیگما آلدریچ باشید و قصد تولید چندین تن متریک اتر را داشته باشید، می توانید به راحتی این روش سنتز اتر را از جعبه ابزار مصنوعی خود حذف کنید. سنتز اتر ویلیامسون این کار را به خوبی انجام می دهد و همچنین می تواند برای ایجاد اترهای نامتقارن برای راه اندازی استفاده شود.

باشه . در نهایت، پست بعدی همه چیز را در مورد واکنش های مختلف اترها می نویسیم. ما پنج (5) را یاد گرفتیم – آنها را بشمارید – راه های ساخت اترها، و حالا که به این همه دانش مجهز شده ایم، بیرون می رویم و در مورد کارهای مختلفی که می توانیم انجام دهیم صحبت خواهیم کرد!

پست بعدی – شکاف اترها با اسید

---

یادداشت

PS این سنتز اترها به قدری ساده است که خود را به ویدیوهای “چگونه باید” اختصاص دهد. این کار را انجام ندهید مگر اینکه بدانید در حال انجام چه کاری هستید – اتر بسیار قابل اشتعال است.

---

(پیشرفته) مراجع و مطالعه بیشتر

1. کاتالیزورهای تشکیل دی اتیل اتر
   مخترعان: چنگ ژانگ، ویکتور جی. جانسون
   مأمور: Celanese International Corp.
   تاریخ انتشار: 18، 2014
   میخانه. شماره: ایالات متحده 20140275636A1
   این یک فرآیند صنعتی برای سنتز دی اتیل اتر است که با استفاده از یک کاتالیزور ناهمگن انجام می شود.
2. سنتز تک مرحله ای دی ایزوپروپیل اتر – یک تقویت کننده اکتان جایگزین برای بنزین بدون سرب
   فرانک پی هیس، مارک ای درای، کلاوس پی مولر
   کاتالیز امروز 1999، 49 (1-3)، 327-335
   DOI: 10.1016/S0920-5861(98)00440-4
   این مقاله نشان می‌دهد که مکانیسم تشکیل اترهای متقارن از الکل‌های ثانویه (به عنوان مثال ایزوپروپانول) پیچیده‌تر است، زیرا کم‌آبی دو مولکولی می‌تواند با مسیرهای دیگر رقابت کند._ن1 یا حذف-افزودن). دی ایزوپروپیل اتر گاهی اوقات به عنوان یک حلال استفاده می شود، اما در مقایسه با سایر اترها به مراقبت و نگهداری بیشتر نیاز دارد، زیرا حتی بیشتر مستعد تشکیل پراکسیدهای انفجاری است.
3. فرآیند تهیه دی ایزوپروپیل اتر
   مخترع: هانبری جان وودز
   مسئول: گلف اویل کانادا محدود
   تاریخ انتشار: 16، 1977
   میخانه. شماره: ایالات متحده 4,042,633
   ثبت اختراع در مورد یک فرآیند صنعتی برای تهیه دی ایزوپروپیل اتر از ایزوپروپانول. این نیز با یک کاتالیزور ناهمگن (در این مورد خاک رس مونت موریلونیت) انجام می شود.
4. واکنش فنل ها و الکل ها بر توریا: مکانیسم تشکیل اتر
   Karuppannasamy، K. Narayanan، CN Pillai
   J. Catalysis 1980، 66 (2)، 281-289
   DOI: 10.1016/0021-9517(80)90032-9
   در شرایط اجباری، فنل می‌تواند به دی فنیل اتر تبدیل شود، اما این امر از طریق یک مکانیسم غیرعادی پیش می‌رود.