酯和醚的區別

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簡介

在有機化學物質的分類中，酯和醚都是官能團。化學成分的分類有助於在整體組的背景下分析其特性。酯和醚都是化學分子功能家族，被廣泛生產、消費和具有工業應用。酯與醚的區別在於它們的化學結構。

酯和醚之間的主要區別在於，酯基需要 2 個碳原子和 2 個氧原子才能完成其獨特的結構。對於其結構，醚基只需要 1 個氧原子加上 2 個碳原子。

醚的概念

它是一種有機成分，具有一個與 2 個烷基或芳基相連的氧 (O) 原子。簡單的醚被稱為烷基醚，因為它有 2 個小的烷基與一個 O 原子相連。在其命名法中，必須按字母順序列出烷基，並在末尾新增“醚”一詞。例如，如果醚有一個甲基和一個正丁基連線到一個 O 原子上，則稱為“正丁基甲基醚”。醚可以溶解各種極性甚至非極性物質。這主要是因為不存在必須在溶解溶質時被打斷的氫 (H) 鍵網路。因此，非極性物質更喜歡溶解在水中。

醚的沸點大體上與具有相同分子量的烴的沸點相當，儘管它們低於醇的沸點。儘管醚本身不能形成氫 (H) 鍵，但它們可以與其他分子（如水（$\mathrm{H_{2}O}$））形成氫 (H) 鍵。因此，醚可溶於水，但它們的溶解度因連線到的烴鏈的長度而異。

醚的結構

它有一個與 2 個烷基或芳基相連的 O 原子。醚的預期形狀應為四面體。醚中的氧 (O) 具有 $\mathrm{sp^{3}}$ 雜化，以及 2 個孤對電子位於 2 個雜化軌道中，其中 2 個參與與 R 基團的鍵合。R − O − R' 鍵角約為 104.5°，與水 (H2O) 相當。

什麼是醚化？

它是生產醚的行為或過程；特別是，利用少量硫酸（$\mathrm{H_{2}SO_{4}}$）或乙基硫酸將大量醇轉化為醚。這通常與脂肪族和芳香族醇（酚）一起進行。在簡單脂肪族醇的情況下，酸催化會產生醚。

在更復雜的情況下，威廉姆遜合成用於多種酚 -

酯的概念

它是一種有機產物，當氧酸與羥基成分（如醇或酚）反應時形成。它類似於羧酸，因為 -$\mathrm{COOH}$ 基團的氫 (H) 原子已被烷基或芳基取代。由於酯不能彼此形成氫 (H) 鍵。但是，它們可以在其主體中的 O 原子以及水 ($\mathrm{H_{2}O}$) 分子中的 H 原子之間產生 H 鍵。因此，酯僅微溶於水 ($\mathrm{H_{2}O}$)。

此外，與相應的羧酸不同，酯具有果香。事實上，它們是許多水果氣味的來源；例如，乙酸乙酯賦予菠蘿其氣味。由於這種現象，酯現在被用於食品行業。

但是，產品中用於提供所需果香的酯與自然界中發現的物質並不相同。儘管如此，它可以具有相同的味道，也可以具有相同的氣味。此外，雖然化學物質與原始水果中的化學物質不同，但食用這些食品產品並沒有害處，因為酯的結構與天然物質的結構非常相似。

酯的結構

它有一個 O 原子與一個 C 原子雙鍵連線，該 C 原子又連線到一個 O 原子，該 O 原子連線到一個 C 原子。它們是極性化合物，儘管它們的沸點低於相同重量的羧酸。它們表現出四面體幾何形狀，並且酯的中心 C 原子具有 sp3 雜化。

什麼是酯化？

它是一個平衡過程，導致酯的形成，主要來自醇和羧酸。酯也可以透過將醯氯（醯氯）與醇以及酸酐與醇結合來製備。

當羧酸與醇結合時，會形成酯。酯化可以透過三種方式發生。

• 衍生自羧酸與乙醇

• 衍生自醯氯與醇

• 衍生自酸酐與醇

酯和醚的區別

酯	醚
它是一類由有機酸產生的有機化合物，其中至少 1 個 -OH 基團已被 -O 基團取代。	它是一類化學化合物，包括連線 2 個烷基或芳基的醚基 -O。
其化學式為 RCOOOR'。	其化學式為 R − O − R'。
酯中的官能團為 -COO，通常稱為酯基。	醚中的官能團為 -O，通常稱為烷氧基。
酯中存在羰基。	它們沒有羰基。
根據 IUPAC 指南，酯以“-ate”結尾。	烷氧基烷烴是醚。
羧酸用於製備酯。	醇是醚的來源。
它們具有果香。	它們具有明顯的醇味。
由於羰基的存在，酯比醚更具極性。	它們的極性低於酯。
它們的沸點低於相同重量的羧酸和醇。	它們的沸點低於相同重量的酯、羧酸和醇。
由於羰基的存在，酯沒有對稱結構。	如果連線到 O 原子的烷基和芳基相似，則醚可以是對稱的。
它們被廣泛用於食品行業以改善產品的風味和氣味。	它們通常用作藥物中的溶劑。
它包括乙酸甲酯、丙酸乙酯等。	它包括甲氧基乙烷、苯氧基苯等。

結論

酯與醚之間主要的區別在於，酯是由羧酸與醇反應產生的有機產物，而醚是由碳 (C)、氧 (O) 和碳 (C) 原子組成的一種有機複合物。酯是由氧酸與羥基成分反應形成的有機分子。另一方面，醚是一種含有 O 原子以及 2 個烷基或芳基的有機分子。酯與醚之間的主要區別在於，酯具有 -COO 的官能團，而醚具有 -O 的官能團。

常見問題

1. 為什麼酯的沸點高於醚的沸點？

酯含有極性的羰基，而醚則沒有。由於偶極-偶極相互作用大於醚，因此它們的沸點較高。

2. 醚是否不再用於麻醉？

乙醚極易燃，如果處理不當，會造成災難性後果。這就是它不再在臨床和麻醉程式中使用的原因。

3. 為什麼酯不用於香料？

它們具有宜人的氣味，因此可用於香料。但是，由於它們作為精油成分的揮發性，因此不鼓勵或廣泛使用它們。

4. $\mathrm{LiAlH_{4}}$ 能否還原醚？

$\mathrm{LiAlH_{4}}$ 還原酯、羧酸、醯胺和其他含有羰基的官能團。它不影響非極性鍵合。醚具有非極性鍵合且沒有羰基。因此，它不能被 $\mathrm{LiAlH_{4}}$ 還原。

5. 將乙醚儲存在棕色容器中的目的是什麼？

由於乙醚與氧氣 (𝑂) 反應生成過氧化物，在光照條件下具有爆炸性，因此它們對光極其敏感。琥珀色容器（呈棕色）可以防止紫外線輻射進入，因此為了安全起見，乙醚儲存在棕色容器中。