乙醚

无色刺激性气味的化学液体,多用作麻醉剂或迷药

二乙醚(英語:diethyl ether),簡稱乙醚,也稱依打,是一種有機化合物結構簡式為(C
2
H
5
)
2
O(可簡寫為Et
2
O[註 1])。乙醚是一種無色易燃、極易揮發的液體,遇火花、靜電、高溫、氧化劑(如高氯酸氯氣氧氣臭氧等)時,有燃燒爆炸的危險;其氣味刺激,帶有甜味,曾被用作吸入性全身麻醉劑,也是常見的毒品加工原料。乙醚亦是一種實驗室常用的微極性有機溶劑,與空氣隔絕時相當穩定,長期儲存時與氧氣接觸會逐漸形成易爆的氫過氧化乙醚混合物[註 2]。乙醚稍溶於,易溶於乙醇氯仿石油醚

乙醚
IUPAC名
ethoxyethane
乙氧基乙烷
別名 乙醚,二乙基醚,二乙醚
識別
CAS編號 60-29-7  checkY
SMILES
 
  • CCOCC
Beilstein 1696894
Gmelin 25444
UN編號 1155
EINECS 200-467-2
ChEBI 35702
性質
化學式 C4H10O
摩爾質量 74.12 g·mol−1
外觀 無色液體
氣味 刺激性氣體,帶甜味
密度 0.7134 g/cm3(液體)
熔點 −116.3 ℃(156.9 K, −177.3 ℉)
沸點 34.6 ℃(307.8 K, 94.3 ℉)
溶解性 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℃)
結構
偶極矩 1.15 D(氣體)
熱力學
ΔfHm298K (−271.2±1.9) kJ/mol
ΔcHm (−2732.1±1.9) kJ/mol
S298K 253.5 J/(mol·K)
熱容 172.5 J/(mol·K)
危險性
警示術語 R:R12 R19 R20/22 R66 R67
安全術語 S:S9 S16 S29 S33
MSDS External MSDS
GHS危險性符號
《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中易燃物的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中有害物質的標籤圖案
GHS提示詞 危險
H-術語 H224, H302, H336
P-術語 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,在空氣和光線作用下分解為易爆的過氧化物[2]
NFPA 704
4
2
1
 
閃點 −45℃[3]
自燃溫度 160℃[3]
爆炸極限 1.9-48.0% [4]
相關物質
相關醚類 甲醚 甲乙醚
相關化學品 二乙硫醚
丁醇異構體
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

歷史

傳說乙醚可能是由公元8世紀的賈比爾[5]拉蒙·柳利在1275年合成的[5][6]。1540年,文藝復興時期的醫生瓦勒留斯·科爾杜斯首次具體描述了乙醚的合成方法,他將乙醚稱為甜礬油(oleum dulce vitrioli[註 3],科爾杜斯通過蒸餾乙醇和礬油[註 4]製備乙醚,並簡單介紹了這種物質的藥用性質[5]。大約在同一時期,帕拉塞爾蘇斯在狗身上發現了這種物質可用作鎮痛劑[5]。1729年,奧古斯特·西格蒙德·弗羅貝尼烏斯英語August Sigmund Frobenius將這種物質命名為乙醚(ether)[7]。人們曾經認為乙醚是某種硫化合物,直至約19世紀才被證明是錯誤的[8]

製備

實驗室中,在濃硫酸作用下於140℃加熱,可由乙醇經分子間失水製得乙醚[9]

 

該反應中醇在酸性條件下質子化形成𨦡鹽(a),接着與醇中的氧原子發生親核取代,同時質子化的羥基以水的形式離去,然後再去質子化得到醚。

CH3CH2OH + H+   CH3CH2+OH2 (a)

CH3CH2+OH2 + HOCH2CH3   (CH3CH2)2+OH   (CH3CH2)2O

此反應需要嚴格控制反應溫度,並不斷添加乙醇,如果反應溫度達到170℃,則反應的產物會以乙烯為主。

另一種製備醚的方法是Williamson醚合成,反應是鹼金屬醇鹽鹵烷在無水條件下的親核取代反應[10]

 


除硫酸外,磷酸對甲苯磺酸氧化鋁氯化鋅三氟化硼等酸性催化劑都能用於醇分子間失水反應[11]。大部分乙醚是乙烯氣相水合製備乙醇時的副產物,該工藝使用固相磷酸催化劑催化[12]。工業上,常用γ-氧化鋁作為催化劑,在300℃下脫水生成乙醚,此法可以用於製備一些高級醚[13]

 

用途

  • 可用作生產纖維素塑膠如醋酯纖維的溶劑。[12]
  • 乙醚的十六烷值高,因其揮發性強、閃點低而可與石油餾分組合為發動機啟動液。
  • 可用作脂肪香料生物鹼軟膠等的溶劑
  • 乙醚在水中的溶解度小,可作液-液萃取的溶劑;可以用於提取青蒿素[14]
  • 乙醚曾作為吸入麻醉藥使用(使用前必須以碘化鉀醋酸溶液驗純,以確定無過氧化物),但因恢復期長且不良反應多,現今更傾向使用氟代醚麻醉藥如地氟醚七氟醚[15]
  • 曾有說法稱有不法分子使用浸有乙醚的毛巾捂人口鼻,迅速使被害人昏迷後偷搶財物,後經指出這是虛假的傳言,理由是吸入乙醚蒸汽使人昏迷所用的時間太長,且易使被害者有生命危險。[16]
  • 乙醚曾被用作娛樂性藥物,在19世紀30年代的美國曾舉行過被稱為「乙醚狂歡」的公共娛樂活動,人們吸食乙醚或笑氣以達到亢奮狀態[17]。20世紀初的波蘭農民流行在飲料中添加數滴(kropki)乙醚,蘭科人會將它倒入牛奶、甜水或橙汁中,裝在烈酒杯中飲用[18]

安全性

乙醚極易燃,久置又能形成易爆的混合物。乙醚蒸汽會與空氣形成易燃的混合物,即使不是明火,也可能被加熱板、電弧、蒸汽管道所點燃[19]

乙醚對光和空氣敏感,傾向於以過氧化物的形式存在,可以形成具有爆炸性的過氧乙醚[19]。過氧乙醚沸點更高,並且在乾燥的時候可能發生爆炸。市售乙醚中會加入微量的抗氧化劑2,6-二三級丁基對甲酚(BHT);與氫氧化鈉一同儲存會沉澱出氫過氧化醚。乙醚中的水和過氧化物可使用二苯甲酮蒸餾,或是通過活性氧化鋁柱去除。[20]

備註

  1. ^ Et為乙基ethyl-的縮寫
  2. ^ 市售的無水乙醚中,為防止過氧化物的形成,會加入0.05 μg/g二乙基氨基二硫代甲酸鈉作抗氧劑。
  3. ^ Vitriol指一類由金屬硫酸鹽組成的晶體,習慣上用顏色來區分,如綠礬白礬和藍礬水合硫酸銅。vitriol 一詞源於拉丁語 vitriolus,意思是「小玻璃」,因為這些晶體就像一塊塊彩色玻璃。
  4. ^ 礬油(oil of vitriol)是濃硫酸的舊稱,中國古代稱為「綠礬油」,因為當時濃硫酸的生產依賴綠礬的乾餾(熱解)。

參考書籍

  • 邢其毅等. 《基础有机化学》第四版 上册. 北京大學出版社. 2017a (中文(中國大陸)). 
  • 邢其毅等. 《基础有机化学》第四版 下册. 北京大學出版社. 2017b (中文(中國大陸)). 

參考文獻

  1. ^ Merck Index, 10th Edition, Martha Windholz, editor, Merck & Co., Inc, Rahway, NJ, 1983, page 551
  2. ^ 2.0 2.1 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. #0277. NIOSH. 
  3. ^ 3.0 3.1 Ethyl Ether MSDS. J.T. Baker. [2010-06-24]. (原始內容存檔於2012-03-28). 
  4. ^ Carl L. Yaws, Chemical Properties Handbook, McGraw-Hill, New York, 1999, page 567
  5. ^ 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. 
  6. ^ 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. 
  7. ^ 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. 
  8. ^   Chisholm, Hugh (編). Ether. Encyclopædia Britannica 9 (第11版). London: Cambridge University Press: 806. 1911. 
  9. ^ 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. 
  10. ^ 邢其毅等 2017a,第319頁.
  11. ^ 邢其毅等 2017a,第322頁.
  12. ^ 12.0 12.1 Ethers, by Lawrence Karas and W. J. Piel. Kirk‑Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc. 2004. 
  13. ^ Ethyl Ether, Chem. Economics Handbook. Menlo Park, Calif: SRI International. 1991. 
  14. ^ 胡淼; 錢國平; 蘇寶根; 鮑宗必; 任其龍. 硅胶柱层析纯化青蒿素. 華西藥學雜誌. 2005, (04): 283–285. doi:10.13375/j.cnki.wcjps.2005.04.001 (中文(中國大陸)). 
  15. ^ Hill, John W. and Kolb, Doris K. Chemistry for Changing Times: 10th Edition. p. 257. Pearson: Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey. 2004.
  16. ^ 楊思瑞. 女大生校園遭化學物襲擊 同班男同學落網. 中央通訊社. 2016-11-28 [2023-08-04]. (原始內容存檔於2023-08-04) (中文(臺灣)). 
  17. ^ Desai SP, Desai MS, Pandav CS. The discovery of modern anaesthesia-contributions of Davy, Clarke, Long, Wells and Morton. Indian Journal of Anaesthesia. 2007, 51 (6): 472–8 [2010-09-18]. ISSN 0019-5049. (原始內容存檔於2020-08-04). 
  18. ^ 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]. (原始內容存檔於2021-04-30) (波蘭語). 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. ^ 19.0 19.1 Archived copy (PDF). [2014-02-15]. (原始內容 (PDF)存檔於2014-11-13). 
  20. ^ W. L. F. Armarego; C. L. L. Chai. Purification of laboratory chemicals. Boston: Butterworth-Heinemann. 2003. ISBN 978-0-7506-7571-0. 

外部連結