アルコールからのエーテル: アルコール脱水とウィリアムソン エーテル合成

アルコールからエーテルを調製する最も一般的な2つの方法は、アルコール脱水とウィリアムソンエーテル合成です。

アルコール脱水は、エーテルの工業的調製に使用されます。この方法は、S_N2メカニズムを介したアルコールの酸触媒による脱水を含みます。

硫酸の存在下でのエタノールの脱水を考えて、ジエチルエーテルを得ることを考えてみましょう。

反応は、酸触媒からエタノールのヒドロキシル基へのプロトン移動から始まり、オキソニウムイオンを形成します。プロトン移動は、脱離基が不十分なヒドロキシルを、より優れた脱離基であるオキソニウムイオンに変換します。

続いて、求核剤として作用する第2のエタノール分子が、S_N2反応でオキソニウムイオンを攻撃し、水分子を置換して新しいオキソニウムイオンを形成する。

最後に、新しいオキソニウムイオンから水へのプロトン移動により反応が完了し、最終生成物としてエトキシエタンが得られます。

アルコール脱水法は、第一級アルコールに由来する対称エーテルの調製に限定されます。二級アルコールと三級アルコールはアルケンに脱水するため、使用できません。

さらに、この方法はエーテルの混合物を生成するため、非対称エーテルの調製には適していません。

エーテルを調製するためのより一般的な方法は、ウィリアムソンエーテル合成です。これは2段階のプロセスであり、非対称エーテルを準備するための重要なルートを提供します。

具体的な例は、プロパノールからのエトキシプロパンの合成です。

反応はアルコールの脱プロトン化から始まり、プロパノールは強塩基である水素化ナトリウムと反応してアルコキシドイオンを形成します。

第2のステップは、アルコキシドイオンが求核剤として作用し、ヨウ化物イオンを置換してエーテルを形成する_{S N}2反応です。

ウィリアムソンエーテル合成は、阻害が少なく、S_N2反応性が高いため、基質としてメチルまたは第一級ハロゲン化アルキルを好みます。

対照的に、二級または第三級のハロゲン化アルキルは、より阻害され、代わりに排泄を受けるため、あまり好まれません。