Ονοματολογία των Αιθέρων

Οι αιθέρες είναι μια οργανική χημική κατηγορία ή ομάδα, με μόνο μια αιθερική ομάδα που αποτελείται από ένα άτομο οξυγόνου συνδεδεμένο είτε με 2 ομάδες αρυλίου ή αλκυλίου. Οι αιθέρες έχουν τον γενικό τύπο «R-O-R», Ar-O-Ar, ή R-O-Ar, «όπου τα R και R' συμβολίζουν είτε αρυλο είτε αλκυλομάδες. Οι αιθέρες έχουν δομή παρόμοια με το αλκοόλ, ενώ και οι αιθέρες και οι αλκοόλες έχουν δομή παρόμοια με το νερό. Στην αλκοόλη, ένα ιόν υδρογόνου ενός μορίου νερού υποκαθίσταται από μια αλκυλομάδα, αλλά στον αιθέρα, και τα δύο άτομα υδρογόνου αλλάζουν είτε από αρυλο είτε από αλκυλομάδες. Αυτή η εργασία θα καλύψει την έννοια της Ονοματολογίας στη χημεία και τους αιθέρες, μαζί με την Ονοματολογία των Αιθέρων.

Τι είναι η Ονοματολογία στη Χημεία;

Η «χημική ονοματολογία» είναι μια συλλογή οδηγιών για την ονομασία χημικών ουσιών με συστηματικό τρόπο. Η «International Union of Pure and Applied Chemistry» σχεδίασε και ανέπτυξε την πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη ονοματολογία στον κόσμο. Ο βασικός στόχος της «χημικής ονοματολογίας» είναι να εγγυηθεί ότι δεν υπάρχει ασάφεια μεταξύ μιας ή προφορικής γραπτής χημικής ονομασίας και της χημικής σύνθεσης στην οποία αναφέρεται η ονομασία:κάθε χημική ονομασία πρέπει να αντιστοιχεί σε μία μόνο ουσία. Ένας λιγότερο κρίσιμος σκοπός είναι να διασφαλιστεί ότι κάθε χημική ουσία έχει έναν μόνο τίτλο, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις είναι κατάλληλος ένας περιορισμένος αριθμός εναλλακτικών ονομάτων.

Κατά προτίμηση, ο όρος παρέχει επίσης κάποιες πληροφορίες σχετικά με τη δομή ή τη χημεία μιας ένωσης. ” 

Οι «αριθμοί CAS» της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα ονομάτων που δεν εξυπηρετούν αυτόν τον σκοπό:κάθε αριθμός CAS αναφέρεται σε μία ουσία αλλά δεν περιέχει πληροφορίες για τη δομή της. Το είδος της ονοματολογίας που χρησιμοποιείται καθορίζεται από το κοινό στο οποίο απευθύνεται. Ως αποτέλεσμα, δεν υπάρχει ενιαία αποδεκτή μορφή. Μάλλον, υπάρχουν διάφοροι τύποι που είναι κάπως κατάλληλοι σε διαφορετικές καταστάσεις. Ο βασικός στόχος της χημικής ονοματολογίας θα ήταν να εγγυηθεί ότι δεν υπάρχει ασάφεια μεταξύ μιας ή προφορικής γραπτής χημικής ονομασίας και της χημικής σύνθεσης στην οποία αναφέρεται η ονομασία:κάθε χημικός τύπος πρέπει να αντιστοιχεί σε μία μόνο ουσία. Ένας λιγότερο κρίσιμος σκοπός είναι να διασφαλιστεί ότι κάθε χημική ουσία έχει έναν μόνο τίτλο, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις είναι κατάλληλη μια περιορισμένη ποσότητα εναλλακτικών ονομάτων.

Αιθέρες

Ο αιθέρας είναι ένα οργανικό μόριο που αποτελείται από έναν ατομικό πυρήνα συνδεδεμένο με δύο ομάδες αρυλίου ή αλκυλίου. Οι αιθέρες έχουν ίση δομή με τις αλκοόλες και τόσο οι αλκοόλες όσο και οι αιθέρες έχουν παρόμοια δομή και σχήμα με το νερό. Στην αλκοόλη, ένα άτομο υδρογόνου ενός μοριακού ατόμου ανταλλάσσεται από μια ομάδα αλκυλίου, ενώ στον αιθέρα, όλα τα άτομα υδρογόνου (Η) αλλάζουν από αρυλ ή αλκυλικές ενώσεις.

Σε κανονική θερμοκρασία, οι αιθέρες δεν έχουν χρώμα, υγρά με ευχάριστη οσμή. Οι αιθέρες είναι πολύ λιγότερο πυκνοί από τις αλκοόλες, έχουν χαμηλότερο σημείο βρασμού και είναι λιγότερο υδατοδιαλυτοί. Αυτά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως διαλύτες για έλαια, λίπη, κόμμεα, κεριά, ρητίνες, αρώματα, βαφές και υδρογονάνθρακες επειδή είναι σε μεγάλο βαθμό μη αντιδραστικά. Ορισμένοι ατμοί αιθέρα χρησιμοποιούνται ως ακαρεοκτόνα, εντομοκτόνα στο έδαφος και υποκαπνιστικά.

Οι αιθέρες είναι επίσης πολύτιμοι στην ιατρική και τη φαρμακευτική, ιδιαίτερα ως αναισθητικά. Ο «αιθυλαιθέρας», μερικές φορές γνωστός ως αιθέρας, χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά ως χειρουργικό αναισθητικό το έτος 1842.

Ο αιθυλαιθέρας είναι ένας εξαιρετικός διαλύτης για εκχυλίσεις και μια ποικιλία χημικών διεργασιών. Χρησιμοποιείται επίσης ως πτητικό υγρό εκκίνησης για πετρελαιοκινητήρες και «βενζινοκινητήρες» σε δροσερό καιρό. Ο διμεθυλαιθέρας λειτουργεί τόσο ως ψύκτη όσο και ως προωθητικό ψεκασμού. Ο «μεθυλ-βουτυλαιθέρας» είναι ένα πρόσθετο βενζίνης που ενισχύει τα οκτάνια ενώ μειώνει τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου στα καυσαέρια. Οι αιθέρες του αιθυλενίου είναι διαλύτες και πλαστικοποιητές.

Συζήτηση σχετικά με τους κανόνες της ονοματολογίας των αιθέρων

• Η τυπική ονοματολογία αιθέρα ακολουθεί κανόνες αναγνώρισης διαφόρων ομάδων αρυλίου ή αλκυλίου που συνδέονται με τα οξυγόνα εκατέρωθεν με αλφαβητική σειρά και τελικά προσθήκη της λέξης αιθέρας σε αυτήν.

Ο "Μεθυλοφαινυλαιθέρας", για παράδειγμα, δίνει το όνομα CH3OC6H5.

• Η ομάδα υδροξυλίου των αιθέρων που συνδέεται με την ίδια ομάδα κατά μήκος κάθε πλευράς ονομάζεται με ελληνικά αριθμητικά προθέματα όπως "di". Το επίθημα "di" προστίθεται πολύ πριν οι ομάδες αρυλ/αλκυλίου συνδεθούν με τα οξυγόνα για να προσδιορίσουν αυτούς τους αιθέρες.

Για παράδειγμα, το CH3OCH3 είναι γνωστό ως "Διμεθυλαιθέρας".

• Η "ονοματολογία IUPAC των αιθέρων" ακολουθεί μια σειρά από κανόνες. Σύμφωνα με την ονοματολογία IUPAC, μια ομάδα υποκαταστάτη με περισσότερα άτομα άνθρακα επιλέγεται ως μητρικός υδρογονάνθρακας. Η δεύτερη ομάδα υποκαταστατών που συνδέεται με το ίδιο άτομο οξυγόνου, από την άλλη πλευρά, ορίζεται με το πρόθεμα «οξυ».

Για παράδειγμα, το CH3OC2H5 είναι γνωστό ως "1-μεθοξυ αιθάνιο".

Τα κοινά ονόματα των αιθέρων είναι απλώς τα ονόματα δύο αλκυλομάδων που συνδέονται με το οξυγόνο, ακολουθούμενα από τη λέξη «αιθέρας». Αν και είναι κοινή πρακτική να συμπεριλαμβάνονται οι αλκυλομάδες αλφαβητικά, τα παλαιότερα ονόματα συχνά παρέχουν τις αλκυλομάδες με αυξανόμενη σειρά μεγέθους. Ακριβώς όπως στο "αιθυλαιθέρας για διαιθυλαιθέρα", εάν μια ομάδα αλκυλίου αναφέρεται στο όνομα, συμβολίζει δύο όμοιες ομάδες.

Συμπέρασμα

Οι αιθέρες είναι οργανικά μόρια με υποκαταστάτη –Ο–. Οι αιθέρες, σε αντίθεση με τα άλλα είδη μορίων που έχουμε ονομάσει μέχρι τώρα, δεν έχουν καν καθορισμένο επίθημα. Ο φορέας οξυγόνου και ο κατώτερος κλάδος άνθρακα αναφέρονται ως αλκοξυ ομάδα στο σύστημα IUPAC, ενώ το υπόλοιπο της δομής αναφέρεται ως βασικός κλώνος, όπως στα αλκάνια. Τα κόκκινα σύμβολα στη συνοδευτική ένωση υποδηλώνουν τον μικρότερο δακτύλιο αλκυλίου και το μόριο οξυγόνου, το οποίο θα αναφέρεται ως «μεθοξυ». Ο μεγαλύτερος κλάδος άνθρακα είναι το αιθάνιο, επομένως το μόριο είναι το μεθοξυαιθάνιο. Πολλοί αιθέρες είναι γνωστοί με τα κοινά τους ονόματα και όχι με την ονοματολογία του συστήματος IUPAC.