Оксираны и краун эфиры

Оксираны и краун эфиры
Простые эфиры можно рассматривать как производные спиртов, в которых атом водорода гидроксильной группы замещен на углеводородный радикал.
По характеру атомов углерода, связанных с кислородным атомом, простые эфиры можно подразделить на следующие типы:
1. Эфиры, содержащие связи С(sp3)¾O.
К ним относятся эфиры структуры ROR^/и циклические эфиры.

2. Эфиры содержащие связь С(sp2)¾O
К ним относятся

• 
  алкилалкениловые (виниловые) эфиры
  

• 
  диалкениловые эфиры
  

• 
  алкилариловые эфиры
  

• 
  диариловые эфиры
  

3. Эфиры, содержащие связь С(sp)¾O
RCº C-OR^/
Диалкиловые эфиры
Диалкиловые эфиры являются наиболее важными представителями класса простых эфиров. Их эмпирическая формула С_nH_{2n + 2}O или С_nH_{2n + 1}OC_mH_{2m + 1}.
Изомерия и номенклатура
Наименование диалкиловых эфиров по рациональной номенклатуре образуют путем перечисления заместителей и прибавления слова "эфир".
Номенклатура IUPAC рассматривает эфир как производное углеводорода, замещенного на алкоксигруппу, причем в основе названия лежит наиболее длинная углеводородная цепь.

Способы получения диалкиловых эфиров

1. 
   Синтез Вильямсона.
   

Можно видеть, что этот способ удобен для получения несимметричных эфиров.

2. 
   Межмолекулярная дегидратация спиртов.
   

Реакция эффективна при получении симметричных эфиров. Следует иметь в виду, что при повышении температуры будет прогрессировать реакция нуклефильного отщепления, особенно если обьектом дегидратации являются разветвленные спирты (вторичные и третичные)

3. 
   Алкилирование спиртов алкенами.
   

Функция кислоты – катализатора заключается в генерировании карбкатионов, которые эффективно атакуются нуклеофилом – спиртом:



Эффективность реакции определяется стабильностью карбкатиона, поэтому соблюдается следующий ряд реакционной способности алкенов.

4. 
   Алкоксимеркурирование алкенов.
   

или суммарно

Физические свойства и строение

Простые эфиры являются бесцветными жидкостями (кроме диметилового эфира) со своеобразным запахом и низкими температурами кипения, что свидетельствует о слабом межмолекулярном взаимодействии. Это является показателем низкой полярности диалкиловых эфиров и отсутствия (в отличие от спиртов) предпосылок для образования водородных связей. В отличие от спиртов эфиры обладают более сильными электронодонорными свойствами, о чем свидетельствует значение потенциалов ионизации. Увеличение электронодонорных свойств обьясняется положительным индуктивным эффектом алкильных групп. Валентный угол приближается к тетраэдрическому и равен109–112⁰.
Химические свойства

1. 
   Основность
   

Основность простых эфиров проявляется в их взаимодействии с кислотами Бренстеда и Льюиса. С Бренстедовскими кислотами умеренной силы взаимодействие осуществляется посредством водородной связи.

В случае сильных Бренстедовских кислот происходит протонирование эфиров и образование оксониевых кислот.

Простые эфиры – слабые основания и начинают протонироваться в ощутимых количествах в растворе 30 - 40%-ной серной кислоты.
С кислотами Льюиса диалкиловые эфиры образуют стабильные продукты присоединения – эфираты.

В этих соединениях образуется донорно–акцепторная связь за счет неподеленной пары атома кислорода.
Способность простых эфиров сольватировать катионы различных металлов имеет исключительное значение для получения металоорганических соединений в растворах диалкиловых эфиров или тетрагидрофурана.