Estudo da família dos éteres

Estudo da Química Orgânica

1. Estudo dos Éteres Química Orgânica Prof. M J da Mata 2015 manueldamata.blogs.sapo.pt

2. Éteres são compostos orgânicos , em que as suas estruturas são caracterizadas pela presença de um átomo de oxigênio ligado direitamente a dois átomos de carbono na cadeia carbonada. Ou seja, são compostos orgânicos derivados teoricamente dos álcoois pela substituição do átomo de hidrgénio ( H) do grupo hidroxila (-OH) por um radical derivado de hidrocarboneto . A maioria dos éteres são imiscíveis na água, caracterizando como compostos de baixa polaridade e apresentam um comportamento básico. Estudo dos Éteres

3. Onde R e R' são radicais orgânicos ( alquila ou arila ). A molécula em vermelho, ao centro, se refere ao Oxigênio, e as cadeias laterais correspondem a cadeias de hidrocarbonetos (C-H).   Estrutura e modelo molecular

4. Os Éteres apresentam ligações -C -O- C- definidas por um ângulo entre as ligações de aproximadamente 120 ° A ligação C - O é de aproximadamente 1,5Å. A barreira à rotação sobre as ligações C - O é baixa. A ligação de oxigênios em álcoois e água são similares. Na linguagem da teoria da ligação de valência , a hibridação no oxigénio é sp 3 . O Oxigénio é mais eletronegativo que o carbono, então o hidrogênio alfa nos éteres são mais ácidos que nos hidrocarbonetos simples.  O C C ângulo 120°

5. Éter metilico é um composto orgânico que possue como heteroátomo o oxigênio ligado a dois restos metílicos. Estrutura Modelo Molecular Éter Metilico ângulo 120°

6. O éter etílico conhecido comumente como éter etílico , Éter dietílico, éter sulfúrico, éter de farmácia, éter de laboratório, ou éter comum Estrutura : CH3 - CH2 - O - CH2 - CH3 Modelos Molecular :

7. O éter etílico foi isolado pela primeira vez no século XVI, por Valerius Cordus . É usado como solvente e anestésico geral. É um líquido que ferve a 35°C. O seu uso merece precauções Seus vapores formam uma mistura explosiva com oxigênio do ar; É combustível e altamente inflamável Quando inalado, age como anestésico .

8. Costuma-se dividir os éteres em dois grupos: simples ( se os dois radicais ligados ao oxigênio forem iguais ) simétricos ou mistos ( se os dois radicais ligados ao oxigênio forem diferentes).

9. Nomenclatura dos Éteres A nomenclatura oficial dos éteres é bastante simples : Nome da cadeia mais simples ( prefixo + oxi ) + nome da cadeia mais complexa ( prefixo + infixo + o ) O infixo indica o tipo de ligação: Se for somente ligação simples usa-se "an". Se tiver uma dupla ligação , usa-se "en". Se houver uma tripla ligação , usa-se "in" A nomenclatura Usual : Éter + Nome do radical mais simples + Nome do radical mais complexo + ico A nomenclatura usual é bastante limitada, sendo feita assim : Éter + radicais em ordem alfabética + ico ou Éter + radical menor + radical maior + ico

10. Met oxim etano (IUPAC) ou éter dimetílico (usual) CH 3 – O – CH 3                            Etóxietano (IUPAC) ou éter dimetílico (usual) CH 3 - CH 2 – O – CH 2 - CH 3                                                                    Met oxi etano (IUPAC) ou     Éter metil etíl ico (usual ) CH 3 – CH 2 – O – CH 3                                 Etóxipropano (IUPAC) ou éter etílpropilico (usual) CH 3 - CH 2 – O – CH 2 - CH 2 - CH 3 Met oxibenzeno (IUPAC) ou     Éter metilf etíl ico (usual)                                                 Exemplos:

11. Poliéteres são compostos com mais de um grupo éter. O termo geralmente refere-se a polímeros como o polietilenoglicol e polipropilenoglicol . Os compostos chamados de éteres coroa são exemplos de poliéteres de baixo peso molecular .   O Polietilenoglicol é um polímero encontrado em vários produtos domésticos, por exemplo em pasta de dente. Devido à sua baixa toxicidade e baixa periculosidade, ele é permitido para o uso em diversos lubrificantes/laxantes. O polietileno glicol, de acordo com a sua ficha de segurança, é “estável sob condições ordinárias”. Polietilenoglicol Poliéteres

12. Os éteres caracterizam-se por :   À temperatura ambiente, os éteres com até três carbonos se encontram no estado gasoso, os com mais de três carbonos são líquidos e os de massa molecular maior são sólidos. No estado líquido são muito voláteis, incolores e de cheiro agradável , Não apresentam solubilidade em água, mas são solúveis em diversos solventes orgânicos.   A presentam densidade menor que 1 g/l.   Os pontos de ebulição dos termos inferiores são mais baixos que os dos álcoois correspondentes. Propriedades físicas dos éteres

13. Os éteres são substâncias neutras e quimicamente quase inertes, pois todos os átomos de hidrogénio estão ligados a átomos de carbono, o que torna sua capacidade de reacção muito limitada .   O s éteres são altamente inflamáveis, apesar da pouca reactividade. Devido à existência de pares de electrões isolados (livres) no átomo de oxigénio, esses compostos comportam-se como bases de Lewis, capazes, portanto, de reagir com alguns tipos de ácidos, dando origem a sais de oxónio . Podem ser dissolvidos em ácido sulfúrico a o C de temperatura, ao contrário dos halogenetos de alquila e dos alcanos. Propriedades químicas dos éteres

14. À temperaturas mais elevadas, o ácido sulfúrico pode provocar o rompimento dos éteres . Outros reagentes podem efectuar rupturas desse tipo, como, por exemplo, AlCl 3 e HI. O emprego desse último reagente possibilita detectar quantitativamente os agrupamentos CH 3 -O (metóxila) e C 2 H 5 -O (etóxila), já que os iodetos de metila e de etila, devido a sua grande volatilidade, podem ser separados da mistura reagente e recebidos numa solução de nitrato de prata, onde se precipita AgI .   Os éteres, especialmente o éter etílico, oxidam-se na presença do ar, dando origem a peróxidos de estrutura variada, altamente explosivos, que podem ser eliminados por aquecimento do éter com zinco/NaOH ou com sais ferrosos.

15. Reacção com o HI (ocorre uma redução ): H 3 C–O –CH 3 + HI → H 3 C–O H + H 3 C– I Metanol iodo,metano Reacção com halogénios : H 3 C–O –CH 3 + Cl 2 (g) → H 3 C–O – CH 2 -Cl + H Cl Metaóxi-metano cloreto de hidrogénio Reacções químicas dos éteres

16. Reacções básicas Os éteres têm comportamento de base de Lewis; reagem com ácidos : a)    Com ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) H 3 C–O –CH 3 + H 2 SO 4(aq) → [ H 3 C–O –CH 3 ] HSO 4 hidrogeno-sulfato de dimetil-oxônio b)   Com trifluoreto de boro (BF 3 ) H 3 C–O –CH 3 + BF 3 → [ H 3 C–O –CH 3 ]   eterato,fluoreto de Boro                                                          H ̤ BF 3  ̤

17. Formação de Peróxidos Outra reacção dos éteres, que depende do par de electrões livres no oxigénio é a que experimenta a temperatura ambiente com o oxigénio atmosférico para formar Peróxidos : H 3 C–O –CH 3 + O 2(g) → [ H 3 C–O –CH 3 ] peróxido dimetílico Esta reacção não tem nenhuma aplicação prática, mais representa um grande perigo ao manusear éteres, porque os peróxidos são instáveis e ao aquecer decompõem explosivamente O 2 ̤

18. Os éteres podem obter-se em geral pelo método de Williamson .   Síntese de Williamson é a reacção de obtenção de éteres por meio da substituição de halogénios de haletos orgânicos por outro grupo negativo. A síntese de Williamson ocorre entre haletos orgânicos e alcóxidos de sódio ( R— O Na ) A reacção de Williamson ou síntese de éteres de Williamson , foi desenvolvida por Alexander Williamson em 1850 . Tipicamente ela envolve a reacção de um ião alcóxido com um haleto de alquila primário. Esta reacção é importante na história da química orgânica porque ela ajuda a provar a estrutura dos éteres . Obtenção dos éteres

19. O mecanismo geral da reacção da Síntese de Williamson é a seguinte: C 2 H 5 —O − — Na + + C 2 H 5 —Cl → C 2 H 5 —O— C 2 H 5 + Na + Cl − Etóxido de sódio Cloro etano Etóxi-etano Cloreto de sódio Ião alcóxido Haleto de alquila Éter EXEMPLO: A reacção de Williamson é amplamente usada tanto em sínteses laboratorial, como industrial, lembrando o mais simples e popular método de preparação de éter. Tanto éteres simétricos e assimétricos são facilmente preparados, por reacções intramoleculares.

20. Aplicações dos éteres A aplicação desses compostos é variada, podem ser usados para fabricar seda artificial, celulóide e ainda como solvente na obtenção de gorduras, óleos, resinas, graxas, etc. N a medicina os éteres são usados como anestésico e para preparar outros medicamentos. Uma conhecida forma de éter, muito usada em nosso cotidiano e na medicina, é o éter comum ou éter etílico, um líquido altamente volátil que actualmente entrou em desuso em razão dos perigos de se inflamar e causar incêndios

21. Fim Junho/ 2015 manueldamata.blogs.sapo.pt