Sexta-feira, 26 de Abril de 2013
ESTUDO DOS ÉTERES

 

 

Estudo dos Éteres

 

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.



Estrutura e ligações

           



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).

Os Éteres apresentam ligações -C-O-C- definidas por um ângulo entre as ligações de aproximadamente 120° e distâncias

C - O de aproximadamente 1.5 Å.

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 sp3.

O Oxigénio é mais eletronegativo que o carbono, então o hidrogênio alfa nos éteres são mais ácidos que nos hidrocarbonetos simples. 


Éter Metilico

Éter metilico é um composto orgânico que possue como heteroátomo o oxigênio ligado a dois restos metílicos.



Estrutura e ligações

                     

 

O éter etílico

  (conhecido comumente como éter etílico), Éter dietílico, éter sulfúrico, éter de farmácia, éter de laboratório, éter comum

                         


CH3 - CH2 - O - CH2 - CH3


O éter etílico foi isolado pela primeira vez no século XVI, por Valerius Cordus.

Tem os nomes: etoxietano, éter dietílico, éter etílico.

É usado como solvente e anestésico geral.

É um líquido que ferve a 35°C. O seu uso merece precauções pelos seguintes motivos:

  • Seus vapores formam mistura explosiva com oxigênio do ar; é combustível.
  • Quando respirado, age como anestésico.
  • altamente inflamável

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).

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)

Ex.: metoxietano

  • O infixo indica o tipo de ligação:

Se for somente simples usa-se "an". Se tiver uma dupla ligação, usa-se "en". Se houver uma tripla ligação, usa-se "in"

  • 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


Exemplos:


Éter dimetílico                                                      Metoxietano (IUPAC) ou     Éter metiletílico (usual)                  

·           

CH3 – O – CH3                                                    CH3 – CH2 – O – CH3 

Etóxietano                                                             etóxipropano      

  • CH3-CH2-O-CH2-CH3                                 CH3-CH2-O-CH2-CH2-CH3

1-metóxi-1-metil-propano                                    Metoxibenzeno (IUPAC)  ou   Éter metilfenílico (usual)                                               

  • CH3-O-CH(CH3) -CH2-CH3                              


Poliéteres

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”.

 Função do Polietilenoglicol

Um surfactante comum, o polietilenoglicol pode ser encontrado em muitos produtos domésticos. Pelo facto de ele não ser tóxico, nos EUA o FDA (Departamento que controla alimentos e drogas) permite o uso de polietilenoglicol --ou PEG-- em pastas de dente e laxantes. Um uso comum para o PEG na indústria farmacêutica daquele país é em um laxante, o MiraLax. Este polímero sintético, que está disponível em diferentes pesos moleculares (e formas), também é usado em cosméticos. A alta viscosidade (encontrada somente em PEGs de baixo peso molecular) permite que o polietilenoglicol seja usado em vários produtos.

Características do Polietilenoglicol

Polímeros de condensação são mais estáveis que os polímeros de adição. Eles são menos susceptíveis a se ramificar nas unidades monoméricas. A ramificação tem a tendência de fazer com que o polímero fique fraco e de baixa densidade. É por isso que o polietilenoglicol, um forte polímero de condensação, possui tantos usos. Pelo facto do PEG ser um polímero de condensação, ele tem uma densidade alta de 1,1 à 1,2g/cm³. Esse número é maior do que a densidade da água (1.0g/cm³).

Solubilidade do Polietilenoglicol

Polietilenoglicol é anfifílico (Molécula cuja estrutura possui uma parte hidrofílica que é solúvel em água e outra parte lipofílica que é solúvel em lipídios e não em água, ou seja, agentes Tensoativos, como por exemplo, os detergentes), ou seja, é solúvel em solventes ambos aquosos e orgânicos. Isso é raro na química e aumenta a variedade de usos para o PEG, uma vez que ele pode ser usado em praticamente qualquer ambiente. Os polímeros sintéticos também são úteis por não possuírem um ponto de ebulição. Eles se degradam antes da ebulição, e por isso o polietilenoglicol pode sobreviver no corpo humano.

Formas do Polietilenoglicol

Devido ao seu número relactivamente reduzido de repetição de unidades de monômero (n ≈ 9), o polietilenoglicol possui a tendência de ter um peso molecular relactivamente baixo quando comparado à muitos outros polímeros (cerca de 100 n ≈ para o poliestireno). Porém, um maior número de unidades repetidas também pode ser encontrada dentro do universo do PEG. A massa molecular pode ser de 190g a 7000g. Os polímeros de baixo peso possuem geralmente a forma de um líquido transparente e poderia ser o que é encontrado em lubrificantes pessoais e laxantes.

O polietilenoglicol, que possui um peso molecular mais alto, é um polímero mais ceroso e esbranquiçado. Cada peso diferente tem uma forma ligeiramente variada, dando ao polímero inúmeros usos na indústria farmacêutica.

Propriedades Perigosas do Polietilenoglicol

 Apesar do polietilenoglicol ser estável quando usado correctamente e sob "condições ordinárias", quando ele é aquecido a uma temperatura de decomposição, os gases monóxido de carbono e dióxido de carbono podem se formar. O PEG possui uma classificação de inflamabilidade número 1. Isso significa que ele é inflamável, se for aquecido. Esta é a classificação mais baixa a não ser a de 0. Sacarose (açúcar de mesa) possui uma classificação de inflamabilidade de 2.

 

Propriedades físicas dos éteres

 Os éteres caracterizam-se por:

 

1.    Possuir um  odor agradável,

 

2.    São insolúveis em água, mas solúveis em diversos solventes orgânicos.

 

3.    À temperatura ambiente podem ser sólidos, líquidos ou gasosos, dependendo do tamanho da cadeia carbônica.

 

4.    A densidade é menor que 1.

 

5.    Os pontos de ebulição dos termos inferiores são mais baixos que os dos álcoois correspondentes.


 

Propriedades químicas dos éteres

 

1.    Os éteres são substâncias neutras e quimicamente quase inertes, pois todos os átomos de hidrogênio estão ligados a átomos de carbono, o que torna sua capacidade de reacção muito limitada.

 

2.     Dessa propriedade deriva sua ampla aplicação como solvente.

 

3.    Devido à existência de pares de elétrões isolados (livres) no átomo de oxigênio, esses compostos comportam-se como bases de Lewis, capazes, portanto, de reagir com alguns tipos de ácidos, dando origem a sais de oxônio.

 

4.    Podem ser dissolvidos em ácido sulfúrico a 0oC de temperatura, ao contrário dos halogenetos de alquila e dos alcanos.

 

5.     À temperaturas mais elevadas, o ácido sulfúrico pode provocar o rompimento dos éteres.

 

6.     Outros reagentes podem efectuar rupturas desse tipo, como, por exemplo, AlCl3 e HI. O emprego desse último reagente possibilita detectar quantitativamente os grupamentos CH3-O (metoxila) e C2H5-O (etoxila), 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.

 

7.    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.

 

 

Reacções químicas dos éteres


1.   Reacção com o HI (ocorre uma redução):

 

H3C–O–CH3  +  HI   H3C–OH  +  H3C–I

                                  Metanol                  iodo,metano

2.   Reacção com halogénios

H3C–O–CH3  +  Cl2 H3C–O–CH2-Cl   + HCl

                                 Metaóxi-metano                   cloreto de hidrogénio

3.   Reacções básicas

Os eteres têm comportamento de base de Lewis; reagem com ácidos:


a)    Com ácido sulfúrico (H2SO4)

H3C–O–CH3  +  H2SO4(aq) [H3C–O–CH3] HSO4

                                                  H

                                        hidrogeno-sulfato de dimetil-oxônio 

                                                                               

b)   Com trifluoreto de boro (BF3)

H3C–O–CH3  +  BF3 [H3C–O–CH3]

                                         BF3   eterato,fluoreto de Boro                                                         

 

4.   Formação de Peróxidos

Outra reacção dos éteres, que depende do par de electrões livres no oxigenio é a que experimenta a temperatura ambiente com o oxigénio atmosférico para formar Peróxidos:

H3C–O–CH3  +  O2(g) [H3C–O–CH3]

                                          O2

                                  peróxido dimetilico


Esta reacção não tem nenhuma aplicação prática, mais representa um grande perigo ao manusear éteres, porque os peróxidos são instéveis e ao aquecer decompõem explosivamente.

 

 

Obtenção dos éteres

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 halogênios de haletos orgânicos por outro grupo negativo. A síntese de Williamson ocorre entre haletos orgânicos e alcóxidos de sódio (R — ONa)

 

A reacção de Williamson ou síntese de éteres de Williamson, foi desenvolvida por Alexander Williamson em 1850. Tipicamente ela envolve a reacção de um íão alcóxido com uma haleto de alquila primário. Esta reacção é importante na história da química orgânica porque ela ajuda a provar a estrutura dos éteres.

 

O mecanismo geral da reacção é a seguinte:

 

Mecanismo da síntese de Williamson.

 

Um exemplo é a reacção do etóxido de sódio com o cloroetano para formar o éter dietílico e cloreto de sódio:

 

          (1) H3C — CH2OH  + NaCl → H3C — CH2ONa + HCl

 

(2) H3C—CH2ONa + H3C—CH2Cl  → H3C—CH2OCH2—CH3 + NaCl

ou

        C2H5ONa+ + C2H5—Cl C2H5—O—C2H5 + Na+Cl

 

 A reacção de Williamson é largamente usada tanto em sínteses laboratórial e indústrial, lembrando o mais simples e popular método de preparação de éter.

Tanto éteres simétricos e assimétricos são facilmente preparados, por reacções intramoleculares.



<sp



publicado por Prof. manueldamata às 14:29
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3 comentários:
De Madalena luzolo a 6 de Junho de 2013 às 10:16
obrigada Senhor prof.da Mata por facilitar a minha vida. que o meu Deus te abençoe


De Hélder Pacheco a 15 de Novembro de 2013 às 00:18
Muito bom, foi de grande ajuda
PS: sou Brasileiro e o seu post foi um dos que melhor trata a basicidade dos éteres de forma simples


De Anónimo a 6 de Junho de 2017 às 23:17
Muito obgd...me ajudo muito no trabalho que eu perdi na escola muito obgd .mesmo


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