لاستاذ/ابراهيم الفلاحي
الاسم جبران جابر مفرح حريصي
المدرسه الحميراء
الإيثر Ether اسم لنوع من المركبات العضوية يحوي زمرة وظيفية إيثرية وهي ذرة أكسجين متصلة بزمرتي ألكيل. يستخدم الإيثر النموذجي ثنائي إيثيل إيثر عادة كمذيبات ومخدرات موضعية anesthetic (يدعى أيضاً إيثوكسي-إيثان CH3-CH2-O-CH2-CH3).
[عدل]التفاعلات العضوية
[عدل]الاصطناع
يمكن تحضيرها بعدة طرق مخبرية:
نزع الماء Dehydration من الأغوال:
R-OH + R-OH → R-O-R + H2O
التفاعل المباشر يحتاج شروطا قاسية (حرارة ووساطة حامضية) ولا يمكن تطبيقه عادة. لأن مثل هذه الشروط قد تخرب بعض بنى الوظائف العضوية الأخرى.لذلك نعمد لطرق أخف شروطا غالبا.
إزاحة محبة للنواة Nucleophilic displacement لهاليد الألكيل عن طريق الألكة كسيدات.
R-O- + R-X → R-O-R + X-
هذا التفاعل يدعى اصطناع إيثر ويليامسون Williamson ether synthesis. وهو يتضمن معالجة غول بأساس قوي لتشكيل شرسبة anion ألكوكسيد يتلوخا إضافة مركب أليفاتي مناسب يحمل زمرة مغادرة leaving group مثل (R-X). المجموعات المغادرة (X) تتضمن يوديد، بروميد، سلفونات.
هذه الطريقة لا تعمل إذا كان R أروماتي مثل بروم البنزن. وبشكل مشابه، هذه الطريقة تعطي فقط الناتج الأفضل من أجل الكربونات الأولية، حيث ان الكربونات الثانوية تخضع لتفاعل حذف E2 عند التعرض لشرسبات اللكوكسيد الأساسية المستخدمة في التفاعل. ايثرات الأريل يمكن أن تحضر في تكاثف أولمان Ullmann condensation.
إضافة محبة للإلكترونات للأغوال إلى الألكينات
R2C=CR2 + R-OH → R2CH-C(-O-R)-R2
الوسيط الحمضي مطلوب في هذا التفاعل:
تتراهيدرو بيرانيل إيثريستخدم كزمر حامية من اجل الأغوال alcohols.
[عدل]التفاعلات
الإيثرات عادة قليلة التفاعل
حلمهة Hydrolysis.
تتم حلمهة الإيثرات فقط تحت شروط قاسية مثل الحرارة والتسخين مع ثلاثي بروميد البورون boron tribromide أو الغلي في حمض بروم الماء hydrobromic acid. الحموض المعدنية الأخف التي تحوي هالوجين مثل حمض كلور الماء hydrochloric acidيمكن ان تكسر الإيثر أيضا لكن ببطء.
حمض بروم الماء وحمض يود الماء هما الوحيدان اللذان يقومان بتفاعل التحطيم... بوساطة كلوريد الألمنيوم aluminium chloride.
إزاحة محبة للنواة Nucleophilic displacement :
الإيبوكسيدات أو الإيثرات الحلقية في الحلقات الثلاثية، حساسة جدا للهجوم المحب للنواة nucleophilic attack وهي فعالة كثيرا بهذا الشكل.
تشكل البيروكسيد :
الإيثرات الأولية والثانوية مع مجموعة CH تلي أكسجين الإيثر تشكل بيروكسيدات عضوية متفجرة (مثلا بيروكسيد دي إيثيل إيثر diethyl ether peroxide) بوجود الأكسجين، الضوء، ومعدن وشوائب من ألدهيد. لهذا السبب يتم تجنب الإيثرات مثل دي إيثيل إيثر وTHF كمذيبات في العمليات الصناعية.
التسمية النظامية :
1) نحتار أطول سلسلة من جذري الإيثر ونعتبره المركب الأساسي ومنها نشتق الاسم النهائي للمركب.
2) نرقم سلسلسة ذرة الكربون من الطرف الأقرب إلى ذرة الكربون المتصلة بذرة الأكسجين.
3) نكتب مواقع وأسماء التفرعات الأخرى إن وجدت.
4) تعتبر مجموعة OR- مجموعة بديلة وتعطى لفظ الكوكسي عندما تكون R مجموعة ألكيلية أو لفظ أرايلوكسي عندما تكون R مجموعة أريلية كما في الأمثلة التالية :
الطرق العامة لتحضير الإيثرات:
1) طريقة تحضير الإيثرات المتماثلة:عن طريق نزع جزيء ماء من جزيئي غول في حمض الكبريت المركز والتسخين ما بين 140م ْ – 145م ْكما يلي :
مثال : تفاعل جزيئين من الغول الميثيلي مع حمض الكبريت المركز عند درجة حرارة 140-145مْ ليعطي ثنائي ميثيل إيثر كما يلي :
2) طريقة تحضير الإيثرات غير المتماثلة: (طريقة وليمسون):عن طريق نزع الملح من تفاعل هاليد الألكيل المناسب مع ألكوكسيد الصوديوم المناسب كما في المعادلة التالية:
مثال : تحضير ميثيل إيثيل إيثر.
مثال : تحضير ميثيل فينيل إيثر
وهذه الطريقة تصلح أيضاً لتحضير الإيثرات المتماثلة.
الخــــــواص الفــــــيزيــائية للإيثرات:
1) الإيثرات قطبية لأن السالبية الكهربية للأكسجين أعلى من السالبية الكهربية للكربون.
2) قطبية الأغوال أعلى من الإيثرات لأن فرق السالبية الكهربية بين O-H في الأغوال أعلى من الفرق في السالبية الكهربية بين C-O في الايثرات.
3) لا توجد روابط هيدروجينية بين جزيئات الإيثرات لعدم وجود هيدروجين حمضي.
4) درجة غليان الإيثرات أقل من درجة غليان الأغوال لأن الأغوال تحتوي على رابطة قطبية عالية وتحتوي على روابط هيدروجينية بين جزيئاتها.
5) الايثرات تذوب في الماء لأنها تكون رابطة هيدروجينية مع الماء كما يلي:
الخــــــواص الكيميائية للإيثرات:
توصف الإيثرات بخمول نسبي من الناحية الكيميائية بسبب قوة الرابطة بين الكربون والأكسجين ومن أبرز تفاعلاتها:
* تفاعل الإيثرات مع هاليدات الهيدروجين:
1) تفاعل الإيثرات المتماثلة مع كمية محدودة من HX (مول واحد):
مثال: تفاعل الإيثر الميثيلي مع يوديد الهيدروجين بكمية قليلة كما في المعادلة التالية:
2) تفاعل الإيثرات المتماثلة مع كمية وافرة من HX (مولين):
مثال: تفاعل الإيثر الميثيلي مع كلوريد الهيدروجين بكمية زائدة كما في المعادلة التالية:
الكشف عن مجموعة الإيثر :
يستخدم تفاعل الايثرات مع كمية زائدة من يوديد الهيدروجين ليكون هاليد الالكيل الذي يتفاعل مع نترات الزئبق الثنائي ليكون لون برتقالي كما يلي :
استــــخدامــــــات الإيثرات:
1) تستخدم معظم الإيثرات كمذيبات بشكل رئيسي.
2) يستخدم ثنائي إيثيل إيثر كمخدر في مجال الطب ويجب استخدامه بحذر شديد لأنه شديد الاشتعال.
3) مادة ميثيل ثلاثي بيوتيل إيثر(M.T.B.E) تزيد من درجة احتراق الوقود.
الخــــــواص الفــــــيزيــائية للإيثرات:
1) الإيثرات قطبية لأن السالبية الكهربية للأكسجين أعلى من السالبية الكهربية للكربون.
2) قطبية الأغوال أعلى من الإيثرات لأن فرق السالبية الكهربية بين O-H في الأغوال أعلى من الفرق في السالبية الكهربية بين C-O في الايثرات.
3) لا توجد روابط هيدروجينية بين جزيئات الإيثرات لعدم وجود هيدروجين حمضي.
4) درجة غليان الإيثرات أقل من درجة غليان الأغوال لأن الأغوال تحتوي على رابطة قطبية عالية وتحتوي على روابط هيدروجينية بين جزيئاتها.
5) الايثرات تذوب في الماء لأنها تكون رابطة هيدروجينية مع الماء كما يلي
