Ete là hợp chất gì? Cấu tạo, tính chất và ứng dụng?

Chu Văn An

Ether là một hợp chất hóa học được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như y học, công nghiệp… Vậy cấu trúc của ether là gì? Tính chất vật lý và hóa học? Ứng dụng của nó? Để tìm hiểu về vấn đề này chúng ta cùng nhau tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

1. Ether là gì?

Ether là một loại hợp chất hữu cơ chứa nhóm ether, trong đó nguyên tử oxy liên kết với hai nhóm alkyl hoặc aryl. Từ Ete có nguồn gốc từ tiếng Latin ‘aether’ có nghĩa là ‘đốt cháy’. Ở nhiệt độ phòng và dưới áp suất cao, ether thường dễ cháy.

2. Cấu trúc của ether là gì?

Công thức chung của ether là ROR, RO-R’, RO-Ar hoặc Ar-O-Ar, trong đó R, R’ là các nhóm alkyl và Ar là các nhóm aryl.

Dưới đây là một vài ví dụ về ete:

1. CH3–O–CH3 (Dimetyl ete)
2. (CH3)2CH–O–CH(CH3)2 (Diisopropyl ete)
3. Các ete tuần hoàn như: C6H5–O–C6H5 (Diphenyl ete)

Cấu trúc của ether

3. Tính chất vật lý và hóa học của ether

Các tính chất cơ bản của ether như sau:

3.1. Tính chất vật lý

– Trạng thái tồn tại: Ở nhiệt độ phòng, ether là chất lỏng không màu, có mùi dễ chịu. So với rượu, ether thường nhẹ hơn và ít tan trong nước hơn. Riêng biệt, dimetyl ete và etyl metyl ete là các chất khí ở nhiệt độ phòng.

– Mômen lưỡng cực: Góc liên kết COC không bằng 180°, mômen lưỡng cực của hai liên kết CO không triệt tiêu lẫn nhau nên ether có mômen lưỡng cực nhỏ.

– Tính phân cực: Ether ít phân cực hơn so với este, rượu hoặc amin vì nguyên tử oxy không thể tham gia liên kết hydro do có sự hiện diện của các nhóm alkyl cồng kềnh ở cả hai phía của nguyên tử oxy. Tuy nhiên, ete có tính phân cực cao hơn anken.

– Điểm sôi:

+ Nhiệt độ sôi của phân tử ete tương đương với nhiệt độ sôi của ankan nhưng rất thấp so với các rượu có khối lượng phân tử tương đương.

+ Điều này là do sự có mặt của liên kết hydro trong rượu.

– Độ hòa tan:

+ Độ hòa tan của ete/nước tương tự như rượu có khối lượng phân tử tương đương. Các phân tử Ether hòa tan trong nước. Vì ether có thể tạo liên kết hydro với phân tử nước.

+ Độ hòa tan giảm khi tăng số nguyên tử cacbon. Điều này là do sự gia tăng tương đối lượng hydrocarbon trong phân tử làm giảm xu hướng hình thành liên kết H.

3.2. Tính chất hóa học

Trong số tất cả các nhóm chức năng, ete ít phản ứng nhất. Liên kết ether khá ổn định trước các tác nhân oxy hóa, chất khử và bazơ. Tuy nhiên, nó có thể tham gia vào quá trình phân tách bằng cách phản ứng với axit.

Các phản ứng hóa học nổi bật của ether bao gồm:

– Phản ứng phân cắt:

Hầu hết, ete có thể bị phân cắt bởi HBr để tạo ra alkyl bromua hoặc HI để tạo ra alkyl iodua.

Phản ứng phân tách ether

– Phản ứng cháy (tự oxy hóa):

Khi ether tiếp xúc với không khí với sự có mặt của tia UV hoặc ánh sáng mặt trời, liên kết peroxide được hình thành.

Phản ứng oxy hóa ete

– Phản ứng halogen hóa:

Trong vòng benzen, ete phenyl alkyl thực hiện phản ứng halogen hóa thông thường.

Ví dụ: anisole + brom trong axit ethanoic ngay cả khi không có chất xúc tác bromua sắt (III). Điều này xảy ra do sự kích hoạt vòng benzen của nhóm methoxy. Đồng phân para thu được với hiệu suất 90%.

Phản ứng halogen hóa ete

– Phản ứng nitrat hóa:

Bất cứ khi nào anisole được nitrat hóa bằng hỗn hợp axit nitric đậm đặc (HNO3) và axit sulfuric (H2SO4), nó sẽ tạo ra hỗn hợp ortho-Nitroanisole và para-Nitroanisole (chính).

4. Chuẩn bị ether như thế nào?

Có một số cách để điều chế ether như sau:

– Khử nước trong rượu:

Rượu tham gia phản ứng khử nước với sự có mặt của axit sunfuric, axit photphoric… để tạo ra anken và ete ở các điều kiện khác nhau. Sản phẩm phản ứng tạo thành phụ thuộc vào điều kiện phản ứng.

– Phản ứng tổng hợp Williamson:

Trong quá trình tổng hợp Williamson, alkyl halogenua được tạo ra phản ứng với natri alkoxit dẫn đến sự hình thành ete.

Ví dụ:

Phản ứng tổng hợp ete

– Phản ứng Alkyl Halide với bạc oxit khô:

Khi alkyl halogenua phản ứng với oxit bạc khô sẽ tạo ra ete

2C2H5Br + Ag2O → C2H5–O–C2H5 + 2AgBr.

5. Ứng dụng quan trọng của ete

– Trong y học và dược lý:

+ Ether được dùng làm thuốc gây mê. Ví dụ, diethyl ether là một thành phần phổ biến trong thuốc gây mê dùng trong phẫu thuật.

+ Ether được dùng làm thuốc giảm đau mạnh như metyl ete của morphin.

Diethyl ether được sử dụng làm thuốc gây mê

– Trong công nghiệp:

+ Làm dung môi cho chất béo, dầu, sáp, nước hoa, nhựa, thuốc nhuộm, gôm và hydrocarbon. Phenyl ete có thể được sử dụng làm môi trường truyền nhiệt vì nhiệt độ sôi cao.

+ Hơi của một số ete được dùng làm thuốc trừ sâu, thuốc xông hơi.

+ Dimethyl ether được dùng làm chất làm lạnh và dung môi ở nhiệt độ thấp.

+ Ethyl ete là dung môi chiết xuất tốt cho nhiều loại phản ứng hóa học. Nó cũng được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diesel và xăng trong thời tiết lạnh.

+ Methyl t-butyl ether (MTBE) là phụ gia xăng giúp tăng trị số octan và giảm lượng chất ô nhiễm nitơ-oxit có trong khí thải.

Trên đây là những thông tin cơ bản về ether. Nếu có thắc mắc, bạn có thể liên hệ với chúng tôi tại thanh chat cuối màn hình hoặc tham khảo thêm các bài viết trên vietchem.com.vn.