乙醚

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乙醚
IUPAC名
Ethoxyethane
乙醚
别名 二乙基醚,乙氧基乙烷,二乙醚
识别
CAS号 60-29-7  checkY
SMILES
 
  • CCOCC
Beilstein 1696894
Gmelin 25444
UN编号 1155
EINECS 200-467-2
ChEBI 35702
性质
化学式 C4H10O
摩尔质量 74.12 g·mol−1
外观 无色液体
气味 刺激性气体,带甜味
密度 0.7134 g/cm3(液体)
熔点 −116.3 ℃(156.9 K, −177.3 ℉)
沸点 34.6 ℃(307.8 K, 94.3 ℉)
溶解性 6.05 g/100 mL (20℃)[1]
蒸气压 440 mmHg (58.66 kPa,20 °C )[2]
折光度n
D
1.353 (20 ℃)
黏度 0.224 cP(25℃)
结构
偶极矩 1.15 D(气体)
热力学
ΔfHm298K (−271.2±1.9) kJ/mol
ΔcHm (−2732.1±1.9) kJ/mol
S298K 253.5 J/(mol·K)
热容 172.5 J/(mol·K)
危险性
警示术语 R:R12 R19 R20/22 R66 R67
安全术语 S:S9 S16 S29 S33
MSDS External MSDS
GHS危险性符号
《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中易燃物的标签图案《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中有害物质的标签图案
GHS提示词 危险
H-术语 H224, H302, H336
P-术语 P210, P233, P240, P241, P242, P243, P261, P264, P270, P271, P280, P301+312, P303+361+353, P304+340
主要危害 极度易燃,对皮肤有害,在空气和光线作用下分解为易爆的过氧化物[2]
NFPA 704
4
2
1
 
闪点 −45℃[3]
自燃温度 160℃[3]
爆炸极限 1.9-48.0% [4]
相关物质
相关醚类 甲醚 甲乙醚
相关化学品 二乙硫醚
丁醇异构体
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

乙醚(英语:Ether,也称依打)是一种有机化合物结构简式(可简写为[注 1])。乙醚是一种无色易燃、极易挥发的液体,遇火花、静电、高温、氧化剂(如高氯酸氯气氧气臭氧等)时,有燃烧爆炸的危险;其气味刺激,带有甜味,曾被用作吸入性全身麻醉剂,也是常见的毒品加工原料。乙醚亦是一种实验室常用的微极性有机溶剂,与空气隔绝时相当稳定,长期储存时与氧气接触会逐渐形成易爆的氢过氧化乙醚混合物[注 2]。乙醚稍溶于,易溶于乙醇氯仿石油醚

历史[编辑]

传说乙醚可能是由公元8世纪的贾比尔[5]拉蒙·柳利在1275年合成的[5][6]。1540年,文艺复兴时期的医生瓦勒留斯·科尔杜斯首次具体描述了乙醚的合成方法,他将乙醚称为甜矾油(oleum dulce vitrioli[注 3],科尔杜斯通过蒸馏乙醇和矾油[注 4]制备乙醚,并简单介绍了这种物质的药用性质[5]。大约在同一时期,帕拉塞尔苏斯在狗身上发现了这种物质可用作镇痛剂[5]。1729年,奥古斯特·西格蒙德·弗罗贝尼乌斯英语August Sigmund Frobenius将这种物质命名为乙醚(ether)[7]。人们曾经认为乙醚是某种硫化合物,直至约19世纪才被证明是错误的[8]

制备[编辑]

实验室中,在浓硫酸作用下于140℃加热,可由乙醇经分子间失水制得乙醚[9]

该反应中醇在酸性条件下质子化形成𨦡盐(a),接着与醇中的氧原子发生亲核取代,同时质子化的羟基以水的形式离去,然后再去质子化得到醚。

CH3CH2OH + H+ CH3CH2+OH2 (a)

CH3CH2+OH2 + HOCH2CH3 (CH3CH2)2+OH (CH3CH2)2O

此反应需要严格控制反应温度,并不断添加乙醇,如果反应温度达到170℃,则反应的产物会以乙烯为主。

另一种制备醚的方法是Williamson醚合成,反应是碱金属醇盐卤代烷在无水条件下的亲核取代反应[10]

威廉姆逊合成法机理


除硫酸外,磷酸对甲苯磺酸氧化铝氯化锌三氟化硼等酸性催化剂都能用于醇分子间失水反应[11]。大部分乙醚是乙烯气相水合制备乙醇时的副产物,该工艺使用固相磷酸催化剂催化[12]。工业上,常用γ-氧化铝作为催化剂,在300℃下脱水生成乙醚,此法可以用于制备一些高级醚[13]

用途[编辑]

  • 可用作生产纤维素塑料如醋酯纤维的溶剂。[12]
  • 乙醚的十六烷值高,因其挥发性强、闪点低而可与石油馏分组合为发动机启动液。
  • 可用作脂肪香料生物碱橡胶等的溶剂
  • 乙醚在水中的溶解度小,可作液-液萃取的溶剂;可以用于提取青蒿素[14]
  • 乙醚曾作为吸入麻醉药使用(使用前必须以碘化钾醋酸溶液验纯,以确定无过氧化物),但因恢复期长且不良反应多,现今更倾向使用氟代醚麻醉药如地氟醚七氟醚[15]
  • 曾有说法称有不法分子使用浸有乙醚的毛巾捂人口鼻,迅速使被害人昏迷后偷抢财物,后经指出这是虚假的传言,理由是吸入乙醚蒸汽使人昏迷所用的时间太长,且易使被害者有生命危险。[16]
  • 乙醚曾被用作娱乐性药物,在19世纪30年代的美国曾举行过被称为“乙醚狂欢”的公共娱乐活动,人们吸食乙醚或笑气以达到亢奋状态[17]。20世纪初的波兰农民流行在饮料中添加数滴(kropki)乙醚,兰科人会将它倒入牛奶、甜水或橙汁中,装在烈酒杯中饮用[18]

安全性[编辑]

乙醚极易燃,久置又能形成易爆的混合物。乙醚蒸汽会与空气形成易燃的混合物,即使不是明火,也可能被加热板、电弧、蒸汽管道所点燃[19]

乙醚对光和空气敏感,倾向于以过氧化物的形式存在,可以形成具有爆炸性的过氧乙醚[19]。过氧乙醚沸点更高,并且在干燥的时候可能发生爆炸。市售乙醚中会加入微量的抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚(BHT);与氢氧化钠一同储存会沉淀出氢过氧化醚。乙醚中的水和过氧化物可使用二苯甲酮蒸馏,或是通过活性氧化铝柱去除。[20]

备注[编辑]

  1. ^ Et为乙基ethyl-的缩写
  2. ^ 市售的无水乙醚中,为防止过氧化物的形成,会加入0.05 μg/g二乙基氨基二硫代甲酸钠作抗氧剂。
  3. ^ Vitriol指一类由金属硫酸盐组成的晶体,习惯上用颜色来区分,如绿矾白矾和蓝矾水合硫酸铜。vitriol 一词源于拉丁语 vitriolus,意思是“小玻璃”,因为这些晶体就像一块块彩色玻璃。
  4. ^ 矾油(oil of vitriol)是浓硫酸的旧称,中国古代称为“绿矾油”,因为当时浓硫酸的生产依赖绿矾的干馏(热解)。

参考书籍[编辑]

  • 邢其毅等. 《基础有机化学》第四版 上册. 北京大学出版社. 2017a (中文(中国大陆)). 
  • 邢其毅等. 《基础有机化学》第四版 下册. 北京大学出版社. 2017b (中文(中国大陆)). 

参考文献[编辑]

  1. ^ Merck Index, 10th Edition, Martha Windholz, editor, Merck & Co., Inc, Rahway, NJ, 1983, page 551
  2. ^ 2.0 2.1 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. #0277. NIOSH. 
  3. ^ 3.0 3.1 Ethyl Ether MSDS. J.T. Baker. [2010-06-24]. (原始内容存档于2012-03-28). 
  4. ^ Carl L. Yaws, Chemical Properties Handbook, McGraw-Hill, New York, 1999, page 567
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 Toski, Judith A; Bacon, Douglas R; Calverley, Rod K. The history of Anesthesiology. In: Barash, Paul G; Cullen, Bruce F; Stoelting, Robert K. Clinical Anesthesia 4 (Lippincott Williams & Wilkins). 2001: 3. ISBN 978-0-7817-2268-1. 
  6. ^ Hademenos, George J.; Murphree, Shaun; Zahler, Kathy; Warner, Jennifer M. McGraw-Hill's PCAT. McGraw-Hill. 2008-11-12: 39 [2011-05-25]. ISBN 978-0-07-160045-3. 
  7. ^ VIII. An account of a spiritus vini æthereus, together with several experiments tried therewith. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 1730, 36 (413): 283–289. S2CID 186207852. doi:10.1098/rstl.1729.0045. 
  8. ^  Chisholm, Hugh (编). Ether. Encyclopædia Britannica 9 (第11版). London: Cambridge University Press: 806. 1911. 
  9. ^ Cohen, Julius Berend. A Class-book of Organic Chemistry, Volume 1. London: Macmillan and Co. 1920: 39. the structure of ethyl alcohol cohen julius diethyl ether. 
  10. ^ 邢其毅等 2017a,第319页.
  11. ^ 邢其毅等 2017a,第322页.
  12. ^ 12.0 12.1 Ethers, by Lawrence Karas and W. J. Piel. Kirk‑Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc. 2004. 
  13. ^ Ethyl Ether, Chem. Economics Handbook. Menlo Park, Calif: SRI International. 1991. 
  14. ^ 胡淼; 钱国平; 苏宝根; 鲍宗必; 任其龙. 硅胶柱层析纯化青蒿素. 华西药学杂志. 2005, (04): 283–285. doi:10.13375/j.cnki.wcjps.2005.04.001 (中文(中国大陆)). 
  15. ^ Hill, John W. and Kolb, Doris K. Chemistry for Changing Times: 10th Edition. p. 257. Pearson: Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey. 2004.
  16. ^ 杨思瑞. 女大生校園遭化學物襲擊 同班男同學落網. 中央通讯社. 2016-11-28 [2023-08-04]. (原始内容存档于2023-08-04) (中文(台湾)). 
  17. ^ Desai SP, Desai MS, Pandav CS. The discovery of modern anaesthesia-contributions of Davy, Clarke, Long, Wells and Morton. Indian Journal of Anaesthesia. 2007, 51 (6): 472–8 [2010-09-18]. ISSN 0019-5049. (原始内容存档于2020-08-04). 
  18. ^ Kaszycki, Nestor. Łemkowska Watra w Żdyni 2006 – pilnowanie ognia pamięci. Histmag.org – historia od podszewki. Kraków, Poland: i-Press. 2006-08-30 [2009-11-25]. (原始内容存档于2021-04-30) (波兰语). Dawniej eteru używało się w lecznictwie do narkozy, ponieważ ma właściwości halucynogenne, a już kilka kropel inhalacji wystarczyło do silnego znieczulenia pacjenta. Jednak eter, jak każda ciecz, może teoretycznie być napojem. Łemkowie tę teorię praktykują. Mimo to, nazywanie skroplonego eteru – "kropki" – ich "napojem narodowym" byłoby przesadą. Chociaż stanowi to pewną część mitu "bycia Łemkiem". 
  19. ^ 19.0 19.1 Archived copy (PDF). [2014-02-15]. (原始内容 (PDF)存档于2014-11-13). 
  20. ^ W. L. F. Armarego; C. L. L. Chai. Purification of laboratory chemicals. Boston: Butterworth-Heinemann. 2003. ISBN 978-0-7506-7571-0. 

外部链接[编辑]