Разместить заказ
Вы будете перенаправлены на Автор24

Синтез простых эфиров по А. Вильямсону

8-800-775-03-30 support@author24.ru
Все предметы / Химия / Спирты, простые эфиры, тиолы и сульфиды / Синтез простых эфиров по А. Вильямсону
Содержание статьи

Общие положения

Синтез простых эфиров по А. Вильямсону проходит по схеме:



Рисунок 1.

Методом Вильямсона можно получать симметричные и несимметричные эфиры, диалкиловые и алкилариловые эфиры.

Алкилгалогенид взаимодействует с алкоголятом или фенолятом натрия:



Рисунок 2.

Для получения метилариловых эфиров экономически целесообразней использовать диметилсульфат вместо метилгалогенидов.

Синтез Вильямсона - это нуклеофильное замещение иона галогена алкоголят- или фенолят-ионом. Это замещение подобно синтезу спиртов из алкилгалогенидов при действии раствора щелочи.

Алкоголяты натрия получают при взаимодействии металлического натрия с абсолютным спиртом:



Рисунок 3.

В результате значительной кислотности фенолов, феноляты натрия получают действием едкого натра на фенолы:



Рисунок 4.

Готовые работы на аналогичную тему

Для получения несимметричных диалкиловых эфиров возможно использование двух комбинаций реагентов. При этом одна из комбинаций всегда предпочтительнее.

Например, при синтезе этил-трет-бутилового эфира возможны следующие комбинации:



Рисунок 5.

В этом случае необходимо учитывать возможность протекания реакции элиминирования. В результате сильной основности алкоголят-иона, элиминирование должно быть особенно актуальным. Поэтому третичный галогенид, дающий продукт элиминирования, не применяют.

Натрий с трет-бутиловым спиртом реагирует медленно. Однако первичные алкилгалогениды вступают в реакции нуклеофильного замещения, а не элиминирования.

Способность алкилгалогенидов вступать в реакцию дегидрогалогенирования уменьшается в ряду третичный \to вторичный \to первичный, что следует учитывать при синтезе Вильямсона.

При синтезе алкилариловых эфиров возможны два пути, один из которых исключается сразу. н-Пропилфениловый эфир можно получить только из фенолята натрия и алкилгалогенида, так как арилгалогенид не взаимодействует с алкоголятами:



Рисунок 6.

Так как феноляты и алкоголяты получают из соответствующих фенолов и спиртов, а алкилгалогениды, обычно из спиртов, то синтез Вильямсона представляет собой синтез эфира из двух оксисоединений.

Краун-полиэфиры и способы их получения

Макроциклические эфиры, которые содержат несколько атомов кислорода в цикле, называют краун-полиэфирами. В цикле краун-эфиров каждые два атома кислорода связаны с помощью двух метиленовых звеньев. Первая цифра в названии этих эфиров определяет размер цикла, вторая показывает количество атомов кислорода в цикле. Например,



Рисунок 7.

Первый краун-эфир с помощью реакции Вильямсона получил в 1967 г. К. Педерсен, проведя реакцию между динатриевой солью пирокатехина и бис(2-хлорэтиловым) эфиром:



Рисунок 8.

Кран-полиэфиры образуются при конденсации дигалогенов и дисульфатов с дианионом диолов.

«Темплатный» эффект

Выход циклических краун-полиэфиров зависит от природы катиона основания. Наилучших результатов при синтезе 18-краун-6-полиэфира можно добиться, если применять алкоголят калия. Если в качестве основания взять гидроксид тетраалкиламмония, то выход краун-полиэфира падает почти до нуля.

Например: синтез 18-краун-6 и 24-краун-8-полиэфира:



Рисунок 9.

Координационное число катиона щелочного металла определяет размер цикла. По отношению к кислородсодержащим лигандам координационное число ионов калия равно шести. Поэтому при получении 18-краун-6-полиэфира наиболее эффективно использовать катион калия.



Рисунок 10.

Матичный («темплатный») эффект - это способность катиона влиять на размер цикла краун-полиэфира.

С катионами переходных и непереходных металлов краун-полиэфиры образуют стабильные комплексы, устойчивость которых зависит от координационного числа катиона, соответствия диаметра катиона металла размеру полости кольца.

Сообщество экспертов Автор24

Автор этой статьи

Автор статьи

Олег Лебедь

Эксперт по предмету «Химия»

Статья предоставлена специалистами сервиса Автор24
Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.
как работает сервис