Синтез простых эфиров по А. Вильямсону

1. Общие положения синтеза простых эфиров
2. Краун-полиэфиры и методы их получения
3. «Темплатный» эффект

Общие положения синтеза простых эфиров

Английский химик-органик Александр Уильям Уильямсон является автором большого количества научных работ по исследованию реакций этерификации, которые являются реакциями образования сложных эфиров при взаимодействии кислот и спиртов:

В том числе, Александр Уильямсон осуществил синтез эстеров (сложных эфиров), которые имеют общую формулу:

\(R_kE(=O)_l(OH)_m\)

В свою очередь, синтез простых эфиров по А. Вильямсону осуществляется по схеме представленной ниже:

\(RX+R^1O^-M^+ \to ROR^1 + MX\)

По реакции Вильямсона между алкоксидами и алкилгалогенидами возможно осуществить получение симметричных и несимметричных простых эфиров.

Галогеноалкан осуществляет взаимодействие с алкоксидом либо фенолятом натрия:

\(RX + Na^+ - O-R \to R-O-R + Na^+X^-\)

\(RX + Na^+ - O-Ar \to R-O-Ar + Na^+X^-\)

Для того чтобы получить метилариловые эфиры в экономическом плане рациональнее применить диметилсульфат, который является сложным эфиром метанола и серной кислоты с формулой \((CH_3)_2SO_4\) взамен метилгалогенидов.

Синтез Вильямсона является реакцией, с помощью которой получают простые эфиры алкилированием алкоксидов либо фенолятов галогеноалканами. Данная реакция аналогична синтезу спиртов из галогеноалканов при воздействии щелочного раствора.

Получение алкоксидов натрия возможно при взаимной связи металлического натрия с абсолютным спиртом:

\(ROH + Na \to RO^-Na^+ + {H_2O \over 2 }\)

По причине существенной кислотности гидроксибензолов (\(C_6H_6O\)), феноляты натрия (\(C_6H_5ONa\)) обретают воздействием едкого натра на гидроксибензолы:

\(ArOH + Na^+ OH^- \to Ar^-Na^+ + H_2O\)

Для того чтобы получить несимметричные диалкиловые эфиры можно использовать две комбинации реактантов. В то же время одна из комбинаций постоянно будет лучшей.

К примеру, при реакции этил-трет-бутилового эфира вероятны такие комбинационные сочетания:

Рисунок 1.

В данной ситуации требуется принимать во внимание вероятность течения реакции элиминации, которая является процессом отщепления от молекулы органического вещества атомов либо атомных групп без замещения их другими. В итоге большого показателя основности алкоксид-иона, элиминация является особо своевременной. По данной причине третичный галоид, предоставляющий продукт элиминации, не используют.

Натрий с триметилкарбинолом (\(C_4H_{10}O\)) осуществляет реакцию относительно медленно. Но первичные галогеноалканы осуществляют вступление в реакции нуклеофильной замены, а не элиминации.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

При синтезе Вильямсона вторичным результатом реакции считаются олефины, формирующиеся в процессе дегидрогалогенирования галогеноалкана, при этом возможность побочной реакции растет при осуществлении перехода от первичных галогеноалканов к третичным.

При синтезировании алкилариловых эфиров вероятны два варианта, один из которых необходимо моментально удалить из рассмотрения. н-Пропилфениловый эфир возможно обрести исключительно из органической натриевой соли фенола (\(C_6H_5ONa\)) и галогеноалкана, поскольку арилгалогенид не осуществляет взаимодействие с алкоксидами:

Рисунок 2.

Поскольку получение алкоксидов и фенолятов осуществляют из соответственных фенолов и спиртов, а галогеноалканы, как правило, получают из спиртов, то реакция Вильямсона является синтезированием эфира из двух оксисоединений.

Краун-полиэфиры и методы их получения

Макроциклические полиэфиры, которые включающие некоторое количество кислородных атомов в цикле, именуют краун-эфирами. В цикле краун-эфиров любые два кислородных атома взаимосвязаны посредством двух метиленовых звеньев. Первой число в наименовании данных эфиров устанавливает величину цикла, второе число указывает количество кислородных атомов в этом цикле, к примеру:

Рисунок 3.

Впервые посредством синтеза Вильямсона был получен краун-эфир американским химиком Чарлзом Джоном Педерсеном в 1967 году. Чарлз Педерсен известен собственными разработками методик синтезирования краун-эфиров, циклических полиэфиров, которые могут формировать устойчивые комплексы со щелочными металлами. Чарлз Педерсен выполнил реакцию между динатриевой солью катехола (\(C_6H_6O_2\)) и бис(2-хлорэтиловым) эфиром:

Рисунок 4.

Кран-полиэфиры получают при помощи реакции конденсации дигалогеналканов либо диэфиров с дианионом диолов.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

«Темплатный» эффект

Темплатный эффект обладает многократностью прироста выхода в реакции синтезирования супрамолекулярного комплекса посредством ввода в реакционную структуру темплата. Выход циклических краун-эфиров находится в зависимости от характера положительно заряженного иона основания. Самых хороших итогов при синтезировании 18-краун-6-эфира возможно достичь, когда использовать алкоксид калия. Когда в образе основы берется гидроксид тетраалкиламмония, тогда выход краун-эфира снижается едва ли не к нулевому значению.

К примеру: синтезирование 18-краун-6 и 24-краун-8-эфира:

Рисунок 5.

Координационное количество положительно заряженного иона щелочного металла устанавливает величину цикла. Относительно к содержащим кислород лигандам координационное количество ионов калия приравнивается 6. По данной причине, получая 18-краун-6-эфир, с наибольшей эффективностью применяется катион калия.

Рисунок 6.

Темплатный эффект является возможностью катиона воздействовать на величину цикла краун-эфира.

С катионами переходных и непереходных металлов краун-эфиры формируют устойчивые соединения, стабильность которых находится в зависимости от координационного количества катиона, соотношению диаметра катиона металла величине полого пространства кольца.