Éter

Para outras páxinas con títulos homónimos véxase: Éter (homónimos).

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 Éter.

Estrutura xeral dun éter.

Metil ter-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'. 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

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 có carbono, así o hidróxeno alfa para os éteres é máis ácido ca nas cadeas hidrocarbonadas simples. Porén é moito menos ácido có 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

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

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
Polietilenglicol (PEG)	Polietileno óxido (PEO) ou polioxietileno (POE)	polimerización por abertura do anel do etileno óxido	-CH2CH2O-	Carbowax de Dow
Polipropilenglicol (PPG)	Polipropileno óxido (PPO) ou polioxipropileno) (POP)	polimerización por adición aniónica do propileno óxido	-CH2CH(CH3)O-
Politetrametilenglicol (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

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

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 cós 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

Estrutura do dietil éter peróxido polimérico.

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

Rotura dos éteres

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. Dependendo dos substituíntes, algúns éteres poden ser clivados cunha varios de reactivos, como poden ser bases fortes.

Formación de peróxidos

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 volátiles có éter, poden quedar moi concentrados nas últimas pingas de líquido.

Bases de Lewis

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

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

Síntese

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

	Etileno óxido	É o éter cíclico máis pequeno.
	Dimetil éter.	Un propelente dos aerosois spray. Un potencial combustible alternativo renovable para os motores diésel.
	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.
	Dimetoxietano (DME)	Un disolvente que ferve a alta temperatura (85 °C):
	Dioxano	Un éter cíclico e disolvente que ferve a alta temperatura (101,1 °C).
	Tetrahidrofurano (THF)	Un éter cíclico, un dos éteres simples polares usado como disolvente.
	Anisol (metoxibenceno)	Un aril éter e un compoñente principal do aceite esencial das sementes da planta do anís.
	Éteres coroa	Poliéteres cíclicos utilizados como catalizadores de transferencia de fase.
	Polietilén glicol (PEG)	Un poliéter liñal, por exemplo, utilizado en cosmética e farmacia.

Véxase tamén

Ligazóns externas

• ILPI, páxina sobre éteres (en inglés)
• Informe sobre un extraordinario fluído medicinal chamado éter, de M. Turner, circa 1788, do Project Gutenberg (en inglés)