Éter

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Este artigo trata dos éteres como compostos químicos en xeral. O éter disolvente e anestésico é o dietil éter.
Para o concepto de éter en física ver, por exemplo, Teoría do éter. Tamén se usou o termo en filosofía (arxé), e existe o deus mitolóxico Éter.
Estrutura xeral dun éter.
Metil tert butil éter.

Un éter é un tipo de composto orgánico que contén un grupo funcional éter formado por un átomo de osíxeno unido a dous grupos alquilo ou arilo, e que ten como fórmula xeral R–O–R'. [1] Un exemplo típico é o disolvente e anestésico dietil éter (ou éter dietílico), que moitas veces se denomina, simplemente, "éter" (CH3-CH2-O-CH2-CH3). Os éteres son compostos bastante comúns en química orgánica e bioquímica, xa que o enlace éter é común en certos carbohidratos e na lignina e certos lípidos especiais, como os das membranas celulares das arqueas.

Estrutura e enlaces[editar | editar a fonte]

Os éteres presentan o enlace C-O-C, que ten un ángulo de enlace duns 104,5° e distancias C-O duns 140 pm. A barreira para a rotación entre os enlaces C-O é baixa. O enlace do osíxeno nos éteres, nos alcohois, e na auga é parecido. Nos termos da teoría do enlace de valencia, a hibridación no osíxeno é sp3.

O osíxeno é máis electronegativo ca o carbono, así o hidróxeno alfa para os éteres é máis ácido ca nas cadeas hidrocarbonadas simples. Porén é moito menos ácido ca o hidróxeno alfa de grupos carbonilo (como nas cetonas ou aldehidos).

Dependendo dos grupos R e R' que leven, os éteres son clasificados en dous tipos: éteres simples ou simétricos, e éteres mixtos ou asimétricos.

Nomenclatura[editar | editar a fonte]

Os nomes dos éteres simples (é dicir, aqueles que non levan ningún outro grupo adicional ou poucos) están formados polo nome dos dous substituíntes seguidos da palabra éter. Por exemplo, etil metil éter (CH3OC2H5), difeniléter (C6H5OC6H5). As regras da IUPAC normalmente non se seguen para os éteres simples. Algúns éteres comúns teñen nomes que adquiriron antes de que se formalizasen as regras de nomenclatura. O dietil éter (ou éter dietílico) é coñecido simplemente por "éter", pero anteriormente era coñecido por aceite doce de vitriolo. O metil fenil éter é o anisol, porque fori atopado no anís (Pimpinella anisum). Entre os éteres aromáticos están os furanos. Os acetais (α-alcoxi éteres R-CH(-OR)-O-R) son outra clase de éteres con propiedades características.

No sistema de nomenclatura da IUPAC, os éteres denomínanse usando a fórmula xeral "alcoxialcano", por exemplo CH3-CH2-O-CH3 é o metoxietano. Se o éter é parte dunha molécula máis complexa, é descrito como un substituínte alcoxi, polo que -OCH3 sería considerado un grupo "metoxi-". O radical alquilo máis simple escríbese primeiro, polo que CH3-O-CH2CH3 sería metoxietano e non etoximetano. A nomenclatura consistente en mencionar os dous grupos alquilo seguidos de "éter" que se mencionou antes é unha denominación trivial non normativa (por exemplo, etil metil éter).

Poliéteres[editar | editar a fonte]

Os poliéteres son compostos con máis dun grupo éter.

Os éteres coroa son exemplos de poliéteres de baixo peso molecular. Algunhas toxinas producidas por dinoflaxelados como a brevetoxina e a ciguatoxina son unha clase de éteres denominados cíclicos ou escada.

O termo poliéter refírese xeralmente a polímeros que conteñen o grupo funcional éter na súa cadea principal. o termo glicol resérvase para os de baixa ou media masa molar cando a natureza do seu grupo terminal (normalmente un grupo hidroxilo) aínda é importante nas propiedades do polímero. O termo "óxido" ou outros termos úsanse para polímeros de elevada masa molar cando o o grupo terminal xa non afecta ás propiedades do polímero.

Poliéteres alifáticos

Nome dos polímeros de baixa ou media masa molar Nome dos polímeros de elevada masa molar Preparación Unidade repetida Exemplos de nomes comerciais
Paraformaldehido Polioximetileno (POM) ou poliacetal ou poliformaldehido Polimerización por etapas do formaldehido -CH2O- Delrin de DuPont
Polietilén glicol (PEG) Polietileno óxido (PEO) ou polioxietileno (POE) polimerización por abertura do anel do etileno óxido -CH2CH2O- Carbowax de Dow
Polipropilén glicol (PPG) Polipropileno óxido (PPO) ou polioxipropileno) (POP) polimerización por adición aniónica do propileno óxido -CH2CH(CH3)O-
Politetrametilén glicol (PTMG) ou Politetrametileno éter glicol (PTMEG) Politetrahidrofurano (PTHF) polimerización por apertura do anel catalizada por ácido do tetrahidrofurano -CH2CH2CH2CH2O- Teratano de Invista e PolyTHF de BASF

Poliéteres aromáticos

Os polímeros fenil éter son unha clase de poliéteres que conteñen ciclos aromáticos na súa cadea principal. Exemplos: polifenil éter (PPE) e poli(p-fenileno óxido) (PPO).

Compostos relacionados[editar | editar a fonte]

Moitas clases de compostos con enlaces C-O-C non se consideran éteres, como é o caso dos seguintes: Éster (R-C(=O)-O-R), hemiacetal (R-CH(-OH)-O-R), anhídrido de ácido carboxílico (RC(=O)-O-C(=O)R).

Propiedades físicas[editar | editar a fonte]

As moléculas de éter non poden forman enlaces de hidróxeno entre si, o que dá lugar a que teñan un relativamente baixo punto de ebulición comparado co de alcohois análogos. Esta diferenza cos alcohois faise menor cando as cadeas carbonadas son en ambos os casos máis longas, xa que as forzas de Van der Waals nas cadeas carbonadas predominan sobre os enlaces de hidróxeno.

Os éteres son lixeiramente polares. O ángulo de enlace C-O-C no grupo funcional é de 110°, e os dipolos C-O non se cancelan. Os éteres son máis polares ca os alquenos pero non tanto como os alcohois, ésteres ou amidas de estrutura comparable. Porén, a presenza de dous pares de electróns solitarios no osíxeno fai que a formación de enlaces de hidróxeno coa auga sexa posible.

Os éteres cíclicos como o tetrahidrofurano e 1,4-dioxano son miscibles en auga debido ao átomo de osíxeno máis exposto para formar enlaces de hidróxeno comparado cos éteres alifáticos.

Datos seleccionados dalgúns alquil éteres
Éter Estrutura m.p. (°C) b.p. (°C) Solubilidade nun litro de H2O momento dipolar (en debyes (D))
Dimetil éter CH3-O-CH3 -138,5 -23,0 70 g 1,30
Dietil éter CH3CH2-O-CH2CH3 -116,3 34,4 69 g 1,14
Tetrahidrofurano O(CH2)4 -108,4 66,0 Miscible 1,74
Dioxano O(C2H4)2O 11,8 101,3 Miscible 0,45

 

Reaccións[editar | editar a fonte]

Estrutura do dietil éter peróxido polimérico.

Os éteres en xeral teñen pouca reactividade química, pero son máis reactivos ca os alcanos (os epóxidos, cetais, e acetais non son compostos representativos dos éteres, polo que non se tratarán). As reaccións máis importantes explícanse a continuación. [2]

Rotura dos éteres[editar | editar a fonte]

Aínda que os éteres resisten a hidrólise, poden ser rotos (clivados) por ácidos minerais como o ácido hidrobrómico e o ácido hidroiódico. O cloruro de hidróxeno rompe os éteres lentamente. Os metil éteres poden orixinar metil haluros:

ROCH3 + HBr → CH3Br + ROH

Estas reaccións teñen lugar por medio de intermediatos onio, por exemplo, [RO(H)CH3]+Br-.

Algúns éteres rompen rapidamente con boro tribromuro (mesmo pode usarse cloruro de aluminio nalgúns casos) para render alquil bromuro. [3] Dependendo dos substituíntes, algúns éteres poden ser clivados cunha varios de reactivos, como poden ser bases fortes.

Formación de peróxidos[editar | editar a fonte]

Cando se almacenan en presenza de aire ou osíxeno, os éteres tenden a formar peróxidos explosivos, como o dietil éter peróxido. A reacción é acelerada pola luz, catalizadores metálicos, e aldehidos. Ademais de evitar o seu almacenamento en condicións nas que é probable que se formen peróxidos, recoméndase, cando se usan como disolventes, non destilalos ata secalos, xa que os peróxidos que se puideron formar, como son máis volétiles ca o éter, poden quedar moi concentrados nas últimas pingas de líquido.

Bases de Lewis[editar | editar a fonte]

Os éteres serven como bases de Lewis ou bases de Brønsted. Os ácidos fortes protonan o osíxeno dando "ións onio." Por exemplo, o dietil éter forma un complexo co boro trifluoruro, é dicir, dietil eterato (BF3.OEt2). Os éteres tamén se coordinan co centro Mg(II) do reactivo de Grignard. Os poliéteres, incluídos moitos antibióticos, criptandos, e éteres coroa, únense fortemente a catións metálicos de alcalis.

Haloxenación alfa[editar | editar a fonte]

Esta reactividade é parecida á tendencia dos éteres que teñen átomos de hidróxeno alfa a formar peróxidos. O cloro orixina alfa-cloroéteres.

Síntese[editar | editar a fonte]

Preparación de éteres.

Os métodos máis comúns para obter estes compostos son:

  1. Deshidratación de alcohois. En medio ácido, un alcohol pode perder auga para formar o correspondente éter simétrico.
  2. Síntese de Williamson. En presenza dunha base forte, un alcohol reacciona cun axente alquilante (normalmente un haluro de alquilo) para producir éteres con diferentes substituíntes.
  3. Adición dun alcohol a un alqueno. Pódese condensar un alcohol e un alqueno en presenza de catalizadores ácidos.

Éteres importantes[editar | editar a fonte]

Estrutura química do etileno óxido. Etileno óxido É o éter cíclico máis pequeno.
Estrutura química do dimetil éter. Dimetil éter. Un propelente dos aerosoles spray. Un potencial combustible alternativo renovable para os motores diésel.
Estrutura química do dietil éter. Dietil éter Un disolvente común que ferve a baixa temperatura (34,6°C), que se usou antes como anestésico. Utilizado como un fluído de arranque para os motores diésel.
Estrutura química do dimetoxietano. Dimetoxietano (DME) Un disolvente que ferve a alta temperatura (85°C):
Estrutura química do dioxano. Dioxano Un éter cíclico e disolvente que ferve a alta temperatura (101,1°C).
Estrutura química do tetrahidrofurano (THF). Tetrahidrofurano (THF) Un éter cíclico, un dos éteres simples polares usado como disolvente.
Estrutura química do anisol. Anisol (metoxibenceno) Un aril éter e un compoñente principal do aceite esencial das sementes da planta do anís.
Estrutura química do 18-coroa-6 Éteres coroa Poliéteres cíclicos utilizados como catalizadores de transferencia de fase.
Estrutura química do polietilé glicol Polietilén glicol (PEG) Un poliéter liñal, por exemplo, utilizado en cosmética e farmacia.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Nic, M.; Jirat, J.; Kosata, B., eds. (2006–). "ethers". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Online ed.). DOI:10.1351/goldbook.E02221. ISBN 0-9678550-9-8. [1].
  2. Wilhelm Heitmann, Günther Strehlke, Dieter Mayer "Ethers, Aliphatic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi 10.1002/14356007.a10_023
  3. J. F. W. McOmie and D. E. West (1973), "3,3'-Dihydroxylbiphenyl", Org. Synth., http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=CV5P0412 ; Coll. Vol. 5: 412 [2]

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]