乙醚
二乙醚(英語:diethyl ether),簡稱乙醚,也稱依打,是一種醚類有机化合物,结构简式為(C
2H
5)
2O(可简写为Et
2O[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]。乙醚稍溶于水,易溶于乙醇、苯、氯仿、石油醚。
乙醚 | |
---|---|
IUPAC名 ethoxyethane 乙氧基乙烷 | |
别名 | 乙醚,二乙基醚,二乙醚 |
识别 | |
CAS号 | 60-29-7 |
SMILES |
|
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(水) | 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 | |
ΔfHm⦵298K | (−271.2±1.9) kJ/mol |
ΔcHm⦵ | (−2732.1±1.9) kJ/mol |
S⦵298K | 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 | |
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 | |
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]或拉蒙·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],科尔杜斯通过蒸馏乙醇和矾油[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+ CH3CH2H2 (a)
CH3CH2H2 + HOCH2CH3 (CH3CH2)2H (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,反应是碱金属醇盐和卤代烷在无水条件下的亲核取代反应[10]:
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。
- 可用作蜡、脂肪、油、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和七氟醚。[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钠和二苯甲酮蒸馏,或是通过活性氧化鋁柱去除。[20]
备注
参考书籍
- 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)).
參考文獻
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- ^ 2.0 2.1 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. #0277. NIOSH.
- ^ 3.0 3.1 Ethyl Ether MSDS. J.T. Baker. [2010-06-24]. (原始内容存档于2012-03-28).
- ^ Carl L. Yaws, Chemical Properties Handbook, McGraw-Hill, New York, 1999, page 567
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ Ether. Encyclopædia Britannica 9 (第11版). London: Cambridge University Press: 806. 1911. Chisholm, Hugh (编).
- ^ 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.
- ^ 邢其毅等 2017a,第319頁.
- ^ 邢其毅等 2017a,第322頁.
- ^ 12.0 12.1 Ethers, by Lawrence Karas and W. J. Piel. Kirk‑Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc. 2004.
- ^ Ethyl Ether, Chem. Economics Handbook. Menlo Park, Calif: SRI International. 1991.
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- ^ 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".
- ^ 19.0 19.1 Archived copy (PDF). [2014-02-15]. (原始内容 (PDF)存档于2014-11-13).
- ^ 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
- Michael Faraday's announcement of ether as an anesthetic in 1818(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Calculation of vapor pressure(页面存档备份,存于互联网档案馆), liquid density(页面存档备份,存于互联网档案馆), dynamic liquid viscosity(页面存档备份,存于互联网档案馆), surface tension(页面存档备份,存于互联网档案馆) of diethyl ether, ddbonline.ddbst.de
- CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards(页面存档备份,存于互联网档案馆)