酯和醚的区别

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简介

在有机化学物质的分类中，酯和醚都是官能团。化学成分的分类有助于在整体组的背景下分析其特性。酯和醚都是化学分子功能家族，被广泛生产、消费和具有工业应用。酯与醚的区别在于它们的化学结构。

酯和醚之间的主要区别在于，酯基需要 2 个碳原子和 2 个氧原子才能完成其独特的结构。对于其结构，醚基只需要 1 个氧原子加上 2 个碳原子。

醚的概念

它是一种有机成分，具有一个与 2 个烷基或芳基相连的氧 (O) 原子。简单的醚被称为烷基醚，因为它有 2 个小的烷基与一个 O 原子相连。在其命名法中，必须按字母顺序列出烷基，并在末尾添加“醚”一词。例如，如果醚有一个甲基和一个正丁基连接到一个 O 原子上，则称为“正丁基甲基醚”。醚可以溶解各种极性甚至非极性物质。这主要是因为不存在必须在溶解溶质时被打断的氢 (H) 键网络。因此，非极性物质更喜欢溶解在水中。

醚的沸点大体上与具有相同分子量的烃的沸点相当，尽管它们低于醇的沸点。尽管醚本身不能形成氢 (H) 键，但它们可以与其他分子（如水（$\mathrm{H_{2}O}$））形成氢 (H) 键。因此，醚可溶于水，但它们的溶解度因连接到的烃链的长度而异。

醚的结构

它有一个与 2 个烷基或芳基相连的 O 原子。醚的预期形状应为四面体。醚中的氧 (O) 具有 $\mathrm{sp^{3}}$ 杂化，以及 2 个孤对电子位于 2 个杂化轨道中，其中 2 个参与与 R 基团的键合。R − O − R' 键角约为 104.5°，与水 (H2O) 相当。

什么是醚化？

它是生产醚的行为或过程；特别是，利用少量硫酸（$\mathrm{H_{2}SO_{4}}$）或乙基硫酸将大量醇转化为醚。这通常与脂肪族和芳香族醇（酚）一起进行。在简单脂肪族醇的情况下，酸催化会产生醚。

在更复杂的情况下，威廉姆逊合成用于多种酚 -

酯的概念

它是一种有机产物，当氧酸与羟基成分（如醇或酚）反应时形成。它类似于羧酸，因为 -$\mathrm{COOH}$ 基团的氢 (H) 原子已被烷基或芳基取代。由于酯不能彼此形成氢 (H) 键。但是，它们可以在其主体中的 O 原子以及水 ($\mathrm{H_{2}O}$) 分子中的 H 原子之间产生 H 键。因此，酯仅微溶于水 ($\mathrm{H_{2}O}$)。

此外，与相应的羧酸不同，酯具有果香。事实上，它们是许多水果气味的来源；例如，乙酸乙酯赋予菠萝其气味。由于这种现象，酯现在被用于食品行业。

但是，产品中用于提供所需果香的酯与自然界中发现的物质并不相同。尽管如此，它可以具有相同的味道，也可以具有相同的气味。此外，虽然化学物质与原始水果中的化学物质不同，但食用这些食品产品并没有害处，因为酯的结构与天然物质的结构非常相似。

酯的结构

它有一个 O 原子与一个 C 原子双键连接，该 C 原子又连接到一个 O 原子，该 O 原子连接到一个 C 原子。它们是极性化合物，尽管它们的沸点低于相同重量的羧酸。它们表现出四面体几何形状，并且酯的中心 C 原子具有 sp3 杂化。

什么是酯化？

它是一个平衡过程，导致酯的形成，主要来自醇和羧酸。酯也可以通过将酰氯（酰氯）与醇以及酸酐与醇结合来制备。

当羧酸与醇结合时，会形成酯。酯化可以通过三种方式发生。

• 衍生自羧酸与乙醇

• 衍生自酰氯与醇

• 衍生自酸酐与醇

酯和醚的区别

酯	醚
它是一类由有机酸产生的有机化合物，其中至少 1 个 -OH 基团已被 -O 基团取代。	它是一类化学化合物，包括连接 2 个烷基或芳基的醚基 -O。
其化学式为 RCOOOR'。	其化学式为 R − O − R'。
酯中的官能团为 -COO，通常称为酯基。	醚中的官能团为 -O，通常称为烷氧基。
酯中存在羰基。	它们没有羰基。
根据 IUPAC 指南，酯以“-ate”结尾。	烷氧基烷烃是醚。
羧酸用于制备酯。	醇是醚的来源。
它们具有果香。	它们具有明显的醇味。
由于羰基的存在，酯比醚更具极性。	它们的极性低于酯。
它们的沸点低于相同重量的羧酸和醇。	它们的沸点低于相同重量的酯、羧酸和醇。
由于羰基的存在，酯没有对称结构。	如果连接到 O 原子的烷基和芳基相似，则醚可以是对称的。
它们被广泛用于食品行业以改善产品的风味和气味。	它们通常用作药物中的溶剂。
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。

结论

酯与醚之间主要的区别在于，酯是由羧酸与醇反应产生的有机产物，而醚是由碳 (C)、氧 (O) 和碳 (C) 原子组成的一种有机复合物。酯是由氧酸与羟基成分反应形成的有机分子。另一方面，醚是一种含有 O 原子以及 2 个烷基或芳基的有机分子。酯与醚之间的主要区别在于，酯具有 -COO 的官能团，而醚具有 -O 的官能团。

常见问题

1. 为什么酯的沸点高于醚的沸点？

酯含有极性的羰基，而醚则没有。由于偶极-偶极相互作用大于醚，因此它们的沸点较高。

2. 醚是否不再用于麻醉？

乙醚极易燃，如果处理不当，会造成灾难性后果。这就是它不再在临床和麻醉程序中使用的原因。

3. 为什么酯不用于香料？

它们具有宜人的气味，因此可用于香料。但是，由于它们作为精油成分的挥发性，因此不鼓励或广泛使用它们。

4. $\mathrm{LiAlH_{4}}$ 能否还原醚？

$\mathrm{LiAlH_{4}}$ 还原酯、羧酸、酰胺和其他含有羰基的官能团。它不影响非极性键合。醚具有非极性键合且没有羰基。因此，它不能被 $\mathrm{LiAlH_{4}}$ 还原。

5. 将乙醚储存在棕色容器中的目的是什么？

由于乙醚与氧气 (𝑂) 反应生成过氧化物，在光照条件下具有爆炸性，因此它们对光极其敏感。琥珀色容器（呈棕色）可以防止紫外线辐射进入，因此为了安全起见，乙醚储存在棕色容器中。