乙醚

乙醚英語:,也稱依打)是一種有机化合物结构简式(可简写为[註 1])。乙醚是一種無色易燃、極易揮發的液體,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;其氣味刺激,带有甜味,曾被用作吸入性全身麻醉劑,也是常见的毒品加工原料。乙醚亦是一種实验室常用的微极性有機溶劑,與空氣隔絕時相當穩定,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[註 2]。乙醚稍溶于,易溶于乙醇氯仿石油醚

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 無色液體
氣味 刺激性气体,带甜味
密度 0.7134 g/cm3(液體)
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]
蒸氣壓 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(氣體)
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 極度易燃,對皮膚有害,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]
爆炸極限 1.9-48.0% [4]
相关物质
相关醚類 甲醚 甲乙醚
相关化学品 二乙硫醚
丁醇異構体
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

历史

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[註 3],科尔杜斯过蒸馏乙醇和矾油[註 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鎮痛劑[5]。1729年,奥古斯特·西格蒙德·弗罗贝尼乌斯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

实验室中,在濃硫酸作用下于140℃加熱,可由乙醇经分子间失水製得乙醚[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

  • 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,因其揮發性强、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軟膠等的溶剂
  • 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(使用前必须以碘化鉀醋酸溶液验纯,以确定无过氧化物),但因恢復期長且不良反应多,現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]
  • 乙醚曾被用作娛樂性藥物,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,蘭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

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,或是过活性氧化鋁柱去除。[20]

备注

  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

  • 邢其毅等. . 北京大学出版社. 2017a (中文(中国大陆)).
  • 邢其毅等. . 北京大学出版社. 2017b (中文(中国大陆)).

參考文獻

  1. Merck Index, 10th Edition, Martha Windholz, editor, Merck & Co., Inc, Rahway, NJ, 1983, page 551
  2. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. . NIOSH.
  3. . 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. Toski, Judith A; Bacon, Douglas R; Calverley, Rod K. . 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. 2008-11-12: 39 [2011-05-25]. ISBN 978-0-07-160045-3.
  7. . 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). . 9 (第11版). London: Cambridge University Press: 806. 1911.
  9. Cohen, Julius Berend. . London: Macmillan and Co. 1920: 39. the structure of ethyl alcohol cohen julius diethyl ether.
  10. 邢其毅等 2017a,第319頁.
  11. 邢其毅等 2017a,第322頁.
  12. . . John Wiley & Sons, Inc. 2004.
  13. . Menlo Park, Calif: SRI International. 1991.
  14. 胡淼; 钱国平; 苏宝根; 鲍宗必; 任其龙. . 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. 楊思瑞. . 中央通訊社. 2016-11-28 [2023-08-04]. (原始内容存档于2023-08-04) (中文(臺灣)).
  17. Desai SP, Desai MS, Pandav CS. . 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. . 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. (PDF). [2014-02-15]. (原始内容 (PDF)存档于2014-11-13).
  20. W. L. F. Armarego; C. L. L. Chai. . Boston: Butterworth-Heinemann. 2003. ISBN 978-0-7506-7571-0.

外部链接

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