Prof. M J da Mata2016

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UNIDADE # 4Tema:

Estudo dos Éteres

TEMA: OS éteres Introdução. Definição Estrutura geral Classificação Nomenclatura Éter metílico Éter etílico Propriedades físicas Propriedades químicas Métodos de Obtenção Aplicações

Objectivos:

• Conhecer as características principais da

família dos Éteres

• Caracterizar os éteres quanto à: estrutura,

nomenclatura, propriedades físicas e

químicas, assim como os diferentes tipos de

métodos de preparação, as aplicações

industriais e laboratoriais. Método de elaboração conjunta

Éter é um composto orgânico Oxigenado, que apresenta na composição da sua molécula um átomo de oxigênio ligado direitamente a dois átomos de carbono na cadeia carbonada.

Ou seja, é um composto orgânico derivado teoricamente dos álcoois pela substituição do átomo de hidrgénio (H) do grupo hidroxila (-OH) por um radical alquilico ou resto de hidrocarboneto.

A maior parte dos éteres são imiscíveis na água, caracterizam-se como compostos de baixa polaridade e apresentam comportamento básico.

Estudo dos ÉteresDESENVOLVIMENTO:

Onde R1e R2

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). 

Estrutura e modelo molecular

R1 — O― R2

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

A ligação C - O é de aproximadamente 1,5Å. A barreira à rotação sobre as ligações C - O é baixa. A ligação de oxigênios em éteres 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. 

OC C

ângulo 120°

Os éteres para o seu melhor estudo dividem-se em dois grandes grupos:

Éteres simples ou simétricos( se os dois radicais alquílicos ligados ao átomo de oxigênio forem iguais)

Éteres assimétricos ou mistos (se os dois radicais alquílicos ligados ao átomo de oxigênio forem diferentes).

CLASSIFICAÇÃO DOS ÉTERES

Nomenclatura dos ÉteresA nomenclatura oficial (IUPAC) dos éteres é bastante simples:Nome da cadeia mais simples (infixo + oxi) + nome da cadeia mais complexa (prefixo + infixo + o)Infixos indicam o tipo de ligação:Se for somente ligação simples, usa-se "an".

Se tiver uma dupla ligação, usa-se "en".

Se houver uma tripla ligação, usa-se "in"

A nomenclatura Usual dos éteres:

Palavra Éter + Nome do radical mais simples +

Nome do radical mais complexo + sufixo (ico)

A nomenclatura usual é bastante limitada, sendo feita assim:

Éter + radicais em ordem alfabética + ico

ouÉter + radical menor + radical maior + ico

Exemplos: Etoxietano (IUPAC) ou éter dietílico (usual)

CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3

Etóxi-propano (IUPAC) ou éter etilpropílico (usual)

CH3-CH2 – O – CH2– CH2 – CH3

Propóxi-propano (IUPAC) ou Éter dipropílico (usual)

CH3 – CH2 – CH2 – O – CH2 – CH2 – CH3  Metóxibenzeno (IUPAC) ou éter metilfenílico (usual)

CH3 – O – C6H5 – O –CH3 ou

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

Estrutura Modelo Molecular

Éter Metilico

ângulo 120°

O éter etílico conhecido comumente como éter etílico, Éter

dietílico, éter sulfúrico, éter de farmácia, éter de laboratório, ou éter comum

Estrutura: CH3 - CH2 - O - CH2 - CH3

Modelos Molecular:

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

É usado como solvente e anestésico na medicina.É um líquido que ferve a 35°C de temperatura. O

seu uso merece precauções Seus vapores formam uma mistura explosiva com

oxigênio do ar atmosférico; É um combustível e altamente inflamávelQuando inalado, age como anestésico.

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”.

Polietilenoglicol

Poliéteres

Os éteres caracterizam-se por: À temperatura ambiente, os que possuem até três

átomos de carbono se encontram no estado gasoso, os que possuem de três á 13 átomos de carbonos são líquidos e os que possuem massas moleculares muito elevadas são sólidos.

No estado líquido são muito voláteis, incolores e de cheiro agradável,

Não apresentam solubilidade em água, mas são solúveis em diversos solventes orgânicos.  

Apresentam densidade menor que uma grama por cada mole (1 g/l).  

Os pontos de ebulição dos membros inferiores, são mais baixos que os pontos de ebulição dos álcoois com igual massas moleculares.

Propriedades físicas dos éteres

Os éteres são substâncias neutras e quimicamente quase inertes, porque o grupo funcional encontra-se bloqueado por dois radicais alquilicos ou restos de hidrocarbonetos, o que torna sua capacidade de reacção muito limitada ou seja, são pouco reactivos. 

Os éteres são altamente inflamáveis, apesar da sua pouca reactividade.

Devido à existência de pares de electrões livres no átomo de oxigénio do grupo funcional, esses compostos comportam-se como bases de Lewis, capazes, portanto, de reagir com alguns tipos de ácidos, dando origem a sais de oxónio.

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

Propriedades químicas dos éteres

À temperaturas mais elevadas, o ácido sulfúrico, o tricloreto de alumínio (AlCl3) e o Iodeto de hidrogénio (HI), pode provocar o rompimento da molécula dos éter.

O reagente Iodeto de hidrogénio, é empregue para detectar quantitativamente os agrupamentos metóxila (CH3-O) e etóxila (C2H5-O), 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(s). 

O etóxi-etano (éter dietílico), oxida-se em presença do ar atmósferico , dando origem um peróxido de estrutura variada, altamente explosivos, que podem ser eliminados por aquecimento do éter com zinco/NaOH ou outros sais ferrosos.

Reacção de redução empregando o iodeto de hidrogénio (HI ):

Reacção com halogénios:

Reacções químicas dos éteres

+ H3C–I

H3C–OH

HI(g)

H3C–O–CH3

+ Metanol iodo,metano→

Metóxi-metano

+ HCl(g)

H3C–O–CH2-ClCl2(g)H3C–O–CH3

+→

cloreto de hidrogénioMetoxi-metano Metóxi-clorometano

Reacções básicasOs éteres reagem com ácidos comportando-se como base de Lewis;

a)    Com o ácido sulfúrico (H2SO4)

b)   Com trifluoreto de boro (BF3) 

                                                        

H

BF3

 

[H3C–O–CH3] HSO4

H2SO4(aq

)

H3C–O–CH3

+→ ᵒ oᵒ ᵒ

hidrogeno-sulfato de dimetil-

oxônio

eterato, fluoreto

de Boro

[H3C–O–CH3]

BF3H3C–O–CH3

+→ ᵒ ᵒ ᵒ ᵒ

ᵒ ᵒ ᵒ ᵒ

ᵒ oᵒ ᵒ

Metóxi-metano

Teoría Arrhenius Brönsted-Lowry Lewis

Definição de ácido

Cede H+ em solução aquosa Cede H+ Captador de e-

Definição de base

Cede OH- em solução aquosa Aceita  H+ Doador de e-

Neutralização Formação de água

Transferencia de H+

Formação de ligações

covalente coordenadas

Equação H+ + OH- →  H2O

HA + B- →  A- + BH

A+  +  B- → A-B

LimitaçãoSomente soluções aquosas

Somente transferência

de H+ (protão)

Teoría geral

Teorias Ácido-base

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

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

O2

peróxido dimetílico

[H3C–O–CH3]

+ O2(g)

H3C–O–CH3

→ ᵒ ᵒ ᵒ ᵒ ᵒ ᵒ

ᵒ ᵒ

éter dimetílico

Os éteres podem obter-se de forma geral utilizando o método de Williamson. 

Método ou Síntese de Williamson:Consiste na reacção de obtenção de éteres por meio da substituição de um átomo de halogénios de uma molécula de haleto orgânico 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 no ano de 1850.

Ocorre sempre a reacção entre um ião alcóxido e um haleto de alquila primário.

Esta reacção tem grande importancia histórica na química orgânica porque ela ajuda a identificar a estrutura dos Éteres.

Obtenção dos éteres

Mecanismo geral da Síntese de Williamson :

Etóxido de sódio Cloro etano Etóxi-etano Cloreto de sódio

Ião alcóxido

Haleto de alquila

Éter

EXEMPLO:

A reacção de Williamson é amplamente usada tanto em sínteses laboratorial, como industrial, é o método mais simples utilizado para preparar éteres. Tanto éteres simétricos e assimétricos são facilmente preparados, por reacções intramoleculares.

R – O1- + R – X

+ X1-

+ Na+Cl−

C2H5—O—C2H5

+ C2H5—Cl

C2H5—O−— Na+

Reacção de Desidratação intermolecular de álcoois

          Os álcoois podem ser desidratados com ácido sulfúrico concentrado a quente ou com Al2O3 (alumina). Se a reacção, for realizada a temperarura de 140o C, obtem-se como produto principal da reacção de substituição é um éter.

Reacção de álcoois com aldeidos ou cetonas em meio ácido, para formar compostos chamados acetais, que são éteres duplos.

H3C–CH2–OH + H3C–OH H3C–CH2–O–CH3 + H2O

Outros métodos de obtenção de Éteres

etanol metanol metóxi-etano

Aplicações dos éteresOs Éteres têm varias aplicações, podem ser usados para

fabricar seda artificial, celulóide e ainda como solvente na obtenção de gorduras, óleos, resinas, graxas, etc.

Na medicina os éteres são usados como anestésico e para preparar outros medicamentos.

O Éter mais conhecido e muito usada em nosso cotidiano e na medicina, é o éter comum ou éter etílico. Um líquido altamente volátil que actualmente entrou em desuso pelos enumeros os perigos de se inflamar e causar incêndios.

Escreva as fórmulas estruturais dos seguintes éteres:1. Metoxipropano2. Metoximetano3. Propoxibutano4. Etoxibenzeno5. Éter Etil-propilico6. Éter etil-butilico7. Éter Difenilico8. Metoxibutano9. Éter dietilico10.Éter propil-butilico

EXERCÍCIOS

Fim Junho/ 2016

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