Ether

Ether sind organische Verbindungen, in denen zwei Kohlenwasserstoffreste iiber ein Sauer – stoffatom verbunden sind. Die allgemeine Formel ftir einen Ether lautet: R – О – R, wobei die Reste R (R = Alkyl-, Aryl – oder heterocyclischer Rest) identisch oder verschieden sein konnen. Im ersten Fall spricht man von symmetrischen, im zweiten von asymmetrischen oder gemischten Ethem. Ist der Sauerstoff Bestandteil eines ringformigen KW, liegt ein cyclischer Ether vor. Tab. 10.5 enthalt Namen, Formeln und Siedepunkte einiger ausge – wahlter Ether.

Beim (inzwischen kaum noch gebrauchlichen!) Narkosemittel Ether sind zwei Ethylreste durch ein О-Atom verbunden. Es handelt sich demnach bei der im Umgangssprach – gebrauch als Ether bezeichneten Verbindung um Diethylether C2H5 – О – C2H5. Diethylether ist brennbar, seine Dampfe bilden mit Luft explosive Gemische. Aufgrund der leichten Fluchtigkeit (Sdp. 34,6°C) sind beim Umgang mit Ether besondere VorsichtsmaBnahmen erforderlich. Bei Einwirkung von Licht reagiert Ether mit Luftsauerstoff zu Peroxiden, die beim Erwarmen explosionsartig zerfallen konnen (Aufbewahrung in braunen Flaschen!). Diethylether ist mit Wasser nicht mischbar.

Die Ether sind allesamt farblose Verbindungen mit einem charakteristischen, durchaus an – genehmen Geruch. Ihre Siedepunkte liegen deutlich unter denen der Alkohole mit analoger C-Atomzahl, was auf die Abwesenheit von Wasserstoffbmckenbindungen zwischen den Ethermolekulen zurUckzufuhren ist. Die Reaktionstragheit, kombiniert mit der Fahigkeit, nahezu alle organischen Verbindungen losen zu konnen, machen die Ether zu wichtigen Losungs – und Extraktionsmitteln. Insbesondere die cyclischen Ether Tetrahydrofuran und 1,4-Dioxan besitzen als Losungsmittel fur Kunststoffe eine grolie technische Bedeutung.

Name

Formel

Sdp. (°С)

Dimethylether

CH3 – o – CH3

-25

Diethylether

("Ether")

C2H5 — 0 — C2H5

34,6

Methylphenylether

(Anisol)

CH3-o40>

154

Tetrahydrofuran

(THF)

H, C — CH2 /

H, C CH2

65

1,4-Dioxan

H2C CH2 1 1

101,5

1 1

H2C CH2

Tabelle 10.5

Namen, Formeln und Siedepunkte (bei Nor- maldruck) ausgewahl – ter Ether

10.1.4 Aldehyde und Ketone

Aldehyde und Ketone gehoren zu den Carbonylverbindungen, deren strukturelles Merk – mal die polare Carbonylgruppe (C = O) ist. In den Aldehyden ist die Carbonylgruppe mit einem H-Atom und einem Alkyl-, Aryl – oder heterocyclischen Rest R verkniipft:

1 6 П

і ^ і funktionelle Gruppe 1 der Aldehyde.

Eine Ausnahme bildet der Formaldehyd (Methanal) als einfachster Vertreter der homologen Reihe der aliphatischen Aldehyde, bei dem die Carbonylgruppe mit zwei H-Atomen ver – bunden ist. Der Name der aliphatischen Aldehyde leitet sich vom jeweiligen Stammkoh – lenwasserstoff durch Anhangen der Endung – al ab (Beispiel: Methan -» Methanal). Die allgemeine Bezeichnung fur die Stoffklasse lautet daher auch Alkanale. Bei aromatischen und heterocyclischen Aldehyden hangt man die Endung – aldehyd an den (evtl. verkUrzten) Namen des Ringsystems (Beispiel: Benzol —» Benzaldehyd). Fur die homologe Reihe der Alkanale gilt die allgemeine Formel CnH2n+i CHO (n = 0, 1, …).

Die Stoffklasse der Ketone enthalt die Carbonyl – oder Ketogruppe zwischen zwei Alkyl-, Aryl- oder heterocyclischen Resten (auch gemischt).

RX————— 1

Подпись: funktionelle Gruppe der Ketone.I С —О I

RX.——– 1

Der Name der aliphatischen Ketone (Alkanone) leitet sich vom jeweiligen Stammkohlen – wasserstoff durch Anhangen der Endung – on ab (Beispiel: Propan —> Propanon). Fur kom – plizierter aufgebaute Ketone gilt die allgemeine Nomenklaturregel: Benennung der beiden an die Carbonylgruppe gebundenen Reste sowie Anhangen der Silbe – keton. Beispiele fur Ketone sind: Ethylphenylketon, Ethylpropylketon und Dimethylketon (Propanon). Zur Be – zeichnung von Aldehyden und Ketonen sind eine Reihe von Trivialnamen tiblich. Sie sind in Tab. 10.6 jeweils in Klammem angegeben.

Ether

Tabelle 10.6 Namen, Formeln und Siedepunkte (bei Normaldruck) ausgewahlter Aldehyde und Ketone

Name

Formel

Sdp. (°С)

Methanal (Formaldehyd)

H-CHO

-19

Ethanal (Acetaldehyd)

CH3 – CHO

21

Propanal (Propionaldehyd)

CH3 – CH2 – CHO

49

Benzaldehyd

C6H5 – CHO

180

Propanon (Aceton)

CH3 – CO – CH3

56

Butanon

(auch: Methylethylketon)

CH3 – CO – CH2 – CH3

80

Ether image180
image179,image181
Подпись: -H20
Подпись: (10-8)

Im Gegensatz zu Ketonen konnen Aldehyde weiter zu Carbonsauren oxidiert werden. Al­dehyde besitzen demnach reduzierende Eigenschaften. Der Nachweis ihres Reduktions – vermogens kann mittels Tollens Reagenz (ammoniakalische Silbemitratlosung) oder Feh – lingscher Losung (Kupfersulfatlosung + alkalische Losung von Kalium-Natrium-Tartrat) erfolgen. Dabei werden aus den Losungen fein verteiltes metallisches Silber (Braun – bis Schwarzfarbung, evtl. Silberspiegel, Gl. 10-9) bzw. rotbraunes, schwer losliches Kupfer(I)- oxid ausgeschieden (Gl. 10-10; evtl. bildet sich auch hier ein Cu-Spiegel!).

Подпись: (10-10)

Подпись: CH3CHO + 2 Cu2+ + 5 ОЇГ
Подпись: Cu20 + СН3СОСГ + 3 H20

CH3CHO + 2 [Ag(NH3)2]+ + H20 ———- ► 2 Ag±u + CH3COOH + 2 NH3 + 2 NH4+ (10-9)

Die Wasserloslichkeit der Aldehyde und Ketone hangt wiederum von der Kettenlange des Restes R ab. Formaldehyd, Acetaldehyd und Aceton sind vollstandig mit Wasser mischbar. Aldehyde und Ketone mit funf und mehr C-Atomen sind nicht mehr wasserloslich.

Formaldehyd. Formaldehyd H-CHO ist ein sehr reaktives, stechend riechendes, gut was – serlosliches Gas. Die im Handel erhaltliche 35…40%ige Formaldehydlosung bezeichnet man als Formalin. Sie wird als Konservierungs – und Desinfektionsmittel verwendet. For­maldehyd gehort zu den am haufigsten auftretenden Innenraumschadstoffen. Er kann aus Baustoffen, aber auch aus Einrichtungsgegenstanden (Mobel!), aus Textilien, aus Boden – belagen sowie aus Reinigungs – und Pflegemitteln stammen. Baustoffe, die Formaldehyd emittieren, enthalten haufig Hamstoff-Formaldehydharze (Кар. 10.4.4.2). Hamstoff-Form – aldehydharze werden zur Herstellung von Leimharzen fur Holzwerkstoffe (Span – und Fa – serplatten, Sperrholz) sowie als Bindemittel in Mineralwolleerzeugnissen verwendet. Eine weitere Formaldehydquelle sind die sogenannten saurehartenden Lacke, die zur Oberfla – chenversiegelung von Mobeln, Paneelen und ParkettfuBboden eingesetzt werden.

Die Wahmehmungsschwelle fur Formaldehyd ist individuell verschieden, sie liegt zwi – schen 0,05… 1,0 ppm. Bereits unterhalb dieser Schwellenkonzentration kann es zu Augen – und Schleimhautreizungen kommen. Im Tierexperiment erwies sich Formaldehyd als krebserregend. Eine entsprechende Wirkung beim Menschen konnte bisher nicht festge – stellt werden. In der BRD gilt fur die Innenraumluft der von der Weltgesundheitsorganisa – tion (WHO) empfohlene Grenzwert von 0,120 mg H-CHO/m3 Raumluft (= 0,1 ppm).

Acetaldehyd ist eine farblose, stechend riechende Fltissigkeit, die sich mit Wasser, Alkohol und Ether in jedem Verhaltnis mischt. Aceton, ebenfalls eine farblose Fltissigkeit, ist leicht entflammbar, wasserloslich und besitzt einen angenehmen Geruch. Aceton ist ein ausge – zeichnetes Losungsmittel, z. B. zum Losen von Lacken und Kunstfasem.