Глава 24. Простые эфиры

Простые эфиры (этеры) представляют собой кислородсодержащие органические соединения с общей формулой R–O–R₁.

В медицинской практике применяют лекарственные препараты диэтилового эфира: эфир медицинский и эфир для наркоза. Впервые диэтиловый эфир был получен в 1540 г. В.Кордусом, но затем это открытие было забыто и в XIX в. его «открыли» вновь (Сессюр в 1807 г. и Гей-Люссак в 1815 г.). Современный промышленный синтез диэтилового эфира проводят путём дегидратации при 135 C этилового спирта под действием концентрированной серной кислоты в специальных аппаратах — эфиризаторах. Процесс идет в несколько стадий. Вначале образуется этилсерная кислота (этилсульфат):

Этилсерная кислота взаимодействует с избытком этилового спирта, образуя диэтиловый эфир:

Полученный эфир отгоняют в приемник. Для получения максимального выхода необходимо поддерживать оптимальный температурный режим (130–140 C).

Более экономичным является получение диэтилового эфира из этилена одновременно с получением этилового спирта:

Гидратация этилена до этилсульфатов происходит в присутствии 96-98%-ной серной кислоты при температуре 65-75 C и давлении 2,5 МПа. Затем в результате гидролиза этилсульфатов (при 95-100 C и 0,2 МПа) образуется диэтиловый эфир:

2CH₃CH₂OSO₂OH + H₂O  H₅C₂–O–C₂H₅ + 2H₂SO₄

(CH₃CH₂O)₂SO₂ + O₂  H₅C₂–O–C₂H₅ + H₂SO₄

При несоблюдении технологического режима синтеза происходит образование побочных продуктов по схеме:

Примерная схема образования побочных продуктов

при получении диэтилового эфира

Образующиеся при получении эфира побочные продукты по химическим свойствам можно разделить на четыре группы: кислоты (уксусная, сернистая и непрореагировавшая серная); пероксиды (пероксид водорода, пероксид диоксиэтила, гидропероксид ацетила, гидропероксид оксиэтила, пероксид этилидена); непредельные соединения (этилен, виниловый спирт) и альдегиды (уксусный альдегид).

При хранении диэтилового эфира (особенно при несоблюдении условий хранения) под влиянием солнечного света, кислорода воздуха происходит образование аналогичных побочных продуктов:

Примерная схема образования побочных продуктов

при хранении диэтилового эфира

Кроме того, эфир может содержать примеси воды и этилового спирта.

Для очистки от кислот и других примесей эфир промывают водой, высушивают безводным хлоридом кальция и подвергают фракционной перегонке над кристаллическим гидроксидом натрия, удаляя остатки влаги и спирта. Поскольку пероксиды могут служить причиной сильных взрывов, особую осторожность следует соблюдать при перегонке долго хранившегося диэтилового эфира. Из пероксидов самый взрывоопасный — пероксид этилидена. Для очистки от пероксидов перед фракционной перегонкой к эфиру добавляют сульфат железа (II), который восстанавливает пероксид, окисляясь до сульфата железа (III).

Дополнительную очистку эфира для наркоза проводят с помощью гидросульфита натрия и щелочного раствора перманганата калия, которые взаимодействуют с примесями непредельных соединений и альдегидов. Затем вновь промывают, сушат эфир и подвергают ректификации, отделяя фракцию, кипящую при 34–35C.