Diethylether

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Diethylether
Strukturní vzorec
Obecné
Systematický název diethylether
Funkční vzorec (H3C-CH2)2O
Sumární vzorec C4H10O
Vzhled bezbarvá kapalina
Identifikace
SMILES CCOCC
Číslo RTECS KI5775000
Vlastnosti
Molární hmotnost 74,12 g/mol
Teplota tání −116,3 °C
Teplota varu 34,6 °C
Hustota 0,714 g/cm3
Viskozita 0,224 cP (25 °C)
Rozpustnost ve vodě 6,9 g/100 ml (20 °C)
Součinitel objemové roztažnosti 1,62 K-1
Termodynamické vlastnosti
Entalpie tání ΔHt 102 J/g
Entalpie varu ΔHv 351 J/g
Izobarické měrné teplo cp 2,340 J K-1 g-1
Bezpečnost
Extrémně hořlavý
Extrémně hořlavý
(F+)
Zdraví škodlivý
Zdraví škodlivý (Xn)
R-věty R12 R19 R22 R66 R67
S-věty (S2) S9 S16 S29 S33

GHS02 – hořlavé látky
GHS02

GHS07 – dráždivé látky
GHS07

H-věty H224 EUH019 H302 H336 EUH066
P-věty P210 P241 P261 P303+361+353 P405 P501
NFPA 704
NFPA 704.svg
4
2
0
Teplota vzplanutí -40 °C
Teplota vznícení 160 - 170 °C
Meze výbušnosti 1,7 - 48 %
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Diethylether (též ether, éter nebo ethoxyethan) je ether ethanolu. Za běžných podmínek se jedná o čirou, bezbarvou a extrémně hořlavou kapalinu s nízkým bodem varu a charakteristickou nasládlou vůní. Je nejrozšířenějším členem třídy sloučeniny obecně nazývaných ethery. Je izomerem butanolu. Diethylether má funkční vzorec CH3-CH2-O-CH2-CH3. Je často používaným rozpouštědlem a dříve též celkovým anestetikem. Ve vodě se rozpouští jen omezeně (6,9 g/100 ml). Difuze diethyletheru ve vzduchu je 0,918·10−5 m2/s (298 K, 101,325 kPa).[zdroj?]

Historie[editovat | editovat zdroj]

Alchymista Raimundus Lullus údajně objevil diethylether v roce 1275, ale v současnosti o tom neexistují žádné důkazy. Látku poprvé syntetizoval Valerius Cordus v roce 1540 a nazval ji "olej sladkého vitriolu" (oleum dulcis vitrioli) - to proto, že byl diethylether původně získán destilací směsi ethanolu a kyseliny sírové (známé jako "olej vitriolu"), a zaznamenal některé z lékařsky významných vlastností. Přibližně ve stejné době objevil Theophrastus Bombastus von Hohenheim, známý spíše jako Paracelsus, analgetické vlastnosti etheru. Název ether dal látce August Siegmund Frobenius v roce 1730.

Metabolismus[editovat | editovat zdroj]

Předpokládá se, že je diethylether metabolizován enzymem ze skupiny cytochromu P450[1].

Diethylether inhibuje alkoholdehydrogenázu a proto zpomaluje metabolismus ethanolu[2]. Inhibuje také odbourávání jiných látek vyžadujících oxidativní metabolismus[3].

Použití[editovat | editovat zdroj]

Diethylether je běžným laboratorním rozpouštědlem. Má omezenou rozpustnost ve vodě, proto se často používá pro extrakci kapalina-kapalina. Protože má menší hustotu než voda, vrstva diethyletheru je nahoře. Diethylether se využívá také jako rozpouštědlo pro Grignardovu reakci a pro mnoho dalších reakcí využívající organokovová reagencia. Zvláštní význam má jako rozpouštědlo při výrobě celulózových plastů, například acetátu celulózy[4]. Diethylether má vysoké cetanové číslo (85 - 96) a používá se jako startovací kapalina pro naftové a benzinové motory[5], díky jeho vysoké těkavosti a nízké samozápalné teplotě. Ze stejného důvodu je také složkou palivové směsi pro karburované motory zažehované kompresí (používané v leteckém modelářství) kde se míchá s petrolejem a ricínovým olejem v poměru 47% petroleje, 33% éteru a 20% ricínového oleje.

Použití jako anestetikum[editovat | editovat zdroj]

William Morton se účastnil první veřejné demonstrace použití etheru k anestezii 16. října 1846 v Ether Dome v Bostonu. Crawford Williamson Long však jeho použití jako celkového anestetika v chirurgii demonstroval soukromě úředníkům v Georgii již 30. března 1842[6]

Ether se někdy používal namísto chloroformu, protože má vyšší terapeutický index, větší rozdíl mezi doporučeným dávkováním a toxickým předávkováním (~1,5 - 2,2). Ze stejného důvodu (a také díky nízké ceně) je stále preferovaným anestetikem v některých rozvojových zemích [7].

Díky asociacím s Bostonem se používání etheru stalo známé jako "Yankee Dodge".

Dnes se ether používá jen zřídka. Používání hořlavého etheru mizelo s tím, jak se staly dostupná nehořlavá anestetika, například halothan. Navíc má diethylether mnoho nežádoucích vedlejších účinků, například postanestetickou nauseu a zvracení. Moderní anestetika, například methylpropylether (Neothyl) a methoxyfluran (Penthran) mají tyto účinky podstatně menší[6].

Použití zevně (v medicíně)[editovat | editovat zdroj]

Směs s ethanolem se používala ve zdravotnictví jako desinfekční (a zároveň očišťující) prostředek pod názvem étéralkohol.
Diethylether lze také použít k anestezii klíšťat při jejich odstraňování z kůže. Diethylether způsobí uvolnění klíštěte, takže se již hlavičkou nedrží v kůži.

Použití jako rekreační droga[editovat | editovat zdroj]

Anestetické účinky etheru z něj dělají rekreační drogu, byť ne populární. Diethylether není tak jedovatý jako jiná rozpouštědla zneužívaná jako rekreační drogy. Fyzickou závislost nezpůsobuje, návyk ovšem ano.

Ether smíšený s ethanolem se v 19. století, během jednoho ze západních tažení proti konzumaci alkoholu, prodával jako všelék a rekreační droga. Tehdy se považovalo za neslušné, aby dámy požívaly alkoholické nápoje, proto někdy místo nich konzumovaly drogy s obsahem etheru. Jednou z tehdy prodávaných látek byl lék proti kašli zvaný Hoffmannovy kapky (též hoffmannské) s obsahem etheru i alkoholu[8]. Ether je obtížné požívat samotný, proto se pro rekreační užívání často míchal s jinými drogami, například ethanolem. Lze ho též užívat inhalačně. V oblasti Malé Litvy (na pravém pobřeží dolního toku Němenu a na pobřeží Kurského zálivu, nejvíce v litevských okresech Šilutė a Tauragė) je dosti silně rozšířen zvyk užívat étér (zde jej nazývají Anodia), nejčastěji nakapaný nebo nalitý na cukr. V této oblasti se častěji než jinde vyskytují úmrtí po předávkování takovýmto způsobem užívaného étéru. Zdrojem étéru v této oblasti nejčastěji bylo a dosud je pašeráctví z Kaliningradské oblasti Ruska. Podobným způsobem jako v Malé Litvě byl étér populární také mezi Lemky.

Vzhledem k nemísitelnosti etheru s vodou a ke skutečnosti, že se v něm výborně rozpouštějí nepolární organické sloučeniny, se používal také při výrobě volné kokainové báze a je uveden v Tabulce II Úmluvy OSN proti nedovolenému obchodu s omamnými a psychotropními látkami jakožto prekurzor[9]

Výroba[editovat | editovat zdroj]

Láhev s diethyletherem
Láhev se stabilizovaným diethyletherem

Diethylether se jen zřídka připravuje v laboratořích, protože je to nebezpečné a ether je pro legální laboratoře snadno dostupný. Většina diethyletheru vzniká jako vedlejší produkt hydratace (ve fázi par) ethylenu na ethanol. Tento proces využívá jako katalyzátor kyselinu fosforečnou na pevném nosiči a lze ho upravit tak, aby vznikalo více etheru, je-li to třeba[4]. Dehydratace ethanolu (ve fázi par) na katalyzátoru oxidu hlinitém může poskytnout výtěžnost diethyletheru až 95 %[10].

Diethylether lze připravovat jak v laboratořích, tak v průmyslovém měřítku kyselou syntézou. Ethanol se smísí se silnou kyselinou, typicky kyselinou sírovou H2SO4. Kyselina disociuje a způsobuje vznik vodíkových iontů H+. Vodíkový iont protonuje elektronegativní atom kyslíku v molekule ethanolu, což dává molekule kladný náboj:

CH3CH2OH + H+ → CH3CH2OH2+

Nukleofilní atom kyslíku deprotonovaného ethanolu substituuje molekulu vody z protonované (elektrofilní) molekuly ethanolu, čímž vzniká voda, vodíkový iont a diethylether.

CH3CH2OH2+ + CH3CH2OH → H2O + H+ + CH3CH2OCH2CH3

Reakce musí probíhat při teplotách pod 150 °C, aby bylo zajištěno, že produktem této reakce není eliminační produkt (ethylen). Při vyšších teplotách se ethanol dehydratuje na ethylen. Reakce, při níž vzniká diethylether, je zvratná, takže se nakonec ustaví rovnováha mezi reaktanty a produkty. Pro dobrou výtěžnost je potřeba, aby se ether oddestilovával z reakční směsi dříve, než se převede zpět na ethanol (využití Le Chatelierova principu).

Jinou reakcí, kterou lze použít pro přípravu etherů, je Williamsonova etherová syntéza, kde alkoxid (připravovaný rozpouštěním alkalického kovu v alkoholu) provádí nukleofilní substituci na alkylhalogenidu.

Bezpečnost[editovat | editovat zdroj]

Diethylether je náchylný na tvorbu peroxidů a může tvořit výbušný diethyletherperoxid. Peroxidy mají vyšší bod varu a po vyschnutí vybuchují již při pouhém dotyku. Diethylether se proto typicky dodává se stopovými množstvími antioxidantu BHT (2,6-di-terc-butyl-4-methylfenol), který tvorbu peroxidů omezuje.[11] Jako stabilizátor se používá také fenidon v koncentraci 0,001 % (10 ppm).[12]. Při uložení etheru na hydroxidu sodném se vznikající peroxidy vysráží. Vodu a peroxidy lze odstranit buď destilací ze sodíku a benzofenonu, anebo průchodem přes sloupec aktivovaného oxidu hlinitého[13].

Diethylether je extrémně hořlavá látka. Je potřeba se vyhnout styku s otevřenými plameny, ale i s elektricky ohřívanými zařízeními, protože se ether snadno vznítí od plamene nebo jiskry. Teplota samovznícení je pouze 170 °C, takže lze diethylether zapálit i jen horkým povrchem bez plamene či jiskry. Běžnou praxí v chemických laboratořích je použít pro ohřívání nebo destilaci etheru páru (což limituje teplotu do 100 °C).

Při koncentraci 200 ppm jsou páry diethyletheru zjistitelné čichem jako dráždivé. Do 400 ppm se neprojevují žádné významné účinky. Koncentrace 2 000 ppm již působí lehce narkoticky, koncentrace 35 000 ppm (3,5%) vyvolává během 30 minut hlubokou narkózu.[14]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Diethyl ether na anglické Wikipedii.

  1. 109. Aspergillus flavus mutant strain 241, blocked in aflatoxin biosynthesis, does not accumulate aflR transcript. Matthew P. Brown and Gary A. Payne, North Carolina State University, Raleigh, NC 27695
  2. P. T. Normann, A. Ripel and J. Morland. Diethyl Ether Inhibits Ethanol Metabolism in Vivo by Interaction with Alcohol Dehydrogenase. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 1987, roč. 11, čís. 2, s. 163–166. DOI:10.1111/j.1530-0277.1987.tb01282.x.  
  3. Larry K. Keefer, William A. Garland, Neil F. Oldfield, James E. Swagzdis, and Bruce A. Mico. Inhibition of N-Nitrosodimethylamine Metabolism in Rats by Ether Anesthesia. Cancer Research. 1985, roč. 45, s. 5457–60. Dostupné online.  
  4. a b Ethers, by Lawrence Karas and W. J. Piel. [s.l.] : John Wiley & Sons, Inc.  
  5. Extra Strength Starting Fluid: How it Works [online]. Valvovine, [cit. 2007-09-05]. Dostupné online.  
  6. a b Hill, John W. and Kolb, Doris K. Chemistry for changing times: 10th edition. Page 257. Pearson: Prentice Hall. Upper saddle river, New Jersey. 2004.
  7. Calderone, F.A. J. Pharmacology Experimental Therapeutics, 1935, 55(1), 24-39, http://jpet.aspetjournals.org/cgi/reprint/55/1/24.pdf
  8. Erowid Ether Vaults : Hoffmann's Drops
  9. Microsoft Word - RedListE2007.doc
  10. Ethyl Ether, Chem. Economics Handbook. Menlo Park, Calif : SRI International, 1991.  
  11. Diethyl ether - ACS reagent, anhydrous, ≥99.0%, contains BHT as inhibitor
  12. DIETHYLETHER č., stabilizovaný max. 0,001 % fenidonu
  13. W. L. F. Armarego and C. L. L. Chai. Purification of laboratory chemicals. [s.l.] : Butterworth-Heinemann, 2003. ISBN 978-0750675710.  
  14. Bezpečnostní list: Diethylether
Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu