Эфир нь хоёр алкил эсвэл арилийн бүлэгт холбогдсон хүчилтөрөгчийн атом агуулсан органик нэгдлүүдийн ангилал юм. Тэдгээрийг \(RO-R'\) ерөнхий томъёогоор төлөөлдөг бөгөөд \(R\) ба \(R'\) ижил эсвэл өөр алкил эсвэл арилийн бүлгүүд байж болно. Эфир нь үйлдвэрлэлийн хэрэглээ болон биологийн системд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ хичээлээр бид эфирийн бүтэц, шинж чанар, хэрэглээг судлах болно.
Эфирийн бүтэц нь нүүрстөрөгчийн хоёр атомтай холбогдсон хүчилтөрөгчийн атомыг агуулдаг. Энэхүү хүчилтөрөгчийн атом нь sp 3-аар эрлийзжсэн тул хүчилтөрөгчийн атомын эргэн тойронд хоёр дан хос байдаг тул нугалж хэлбэрт хүргэдэг. Эфир дэх \(COC\) бондын өнцөг нь электрон хосуудын түлхэлтийн улмаас ойролцоогоор \(110^{\circ}\) буюу тетраэдр өнцгөөс \(109.5^{\circ}\) арай бага байна.
Эфирийг бүтцээр нь хоёр үндсэн төрөлд ангилж болно.
Эфирүүд нь молекулын бүтцээс хамаарч янз бүрийн физик, химийн шинж чанарыг харуулдаг.
Эфирийг янз бүрийн аргаар бэлтгэж болно. Хамгийн түгээмэл аргуудын нэг бол SN2 нөхцөлд алкоксидын ионыг анхдагч алкил галид эсвэл тозилаттай урвалд оруулах Уильямсоны эфирийн синтез юм. Ерөнхий тэгшитгэлийг дараах байдлаар илэрхийлнэ.
\(RO^- + R'X \rightarrow ROR' + X^-\)
Өөр нэг арга бол спиртийн хоёр молекул нь хүчиллэг катализаторын оролцоотойгоор урвалд орж эфир ба ус үүсгэдэг. Энэ арга нь тэгш хэмт эфирийн нийлэгжилтэд илүү тохиромжтой.
Эфир нь өвөрмөц шинж чанараараа янз бүрийн салбарт програмуудыг олдог:
Хэдийгээр эфирийг ерөнхийдөө идэвхгүй гэж үздэг ч тодорхой нөхцөлд химийн тодорхой урвалд орж болно. Анхаарал татахуйц нэг урвал бол хүчтэй хүчлүүдийн дэргэд эфирийг задлах явдал юм. Жишээлбэл, диэтил эфир нь йодын хүчилтэй урвалд орж этанол ба этил иодид үүсгэдэг.
\(CH_3CH_2OCH_2CH_3 + HI \rightarrow CH_3CH_2OH + CH_3CH_2I\)
Энэ урвал нь эфирийн хүчилтөрөгчийг протонжуулах замаар явагддаг бөгөөд дараа нь иодидын ионоор SN2 довтолдог.
Өөр нэг чухал урвал бол эфирийг агаарт үзүүлэх үед хэт исэл үүсэх явдал юм. Энэ нь цаг хугацааны явцад тэсрэх хэт ислийн нэгдэл үүсгэдэг диэтил эфир зэрэг эфирүүдэд онцгой ач холбогдолтой юм. Энэ өмч нь эфирийг хадгалах, боловсруулахад онцгой анхаарал шаарддаг.
Эфиртэй холбоотой эрүүл мэнд, аюулгүй байдлын талаар мэдлэгтэй байх нь чухал юм. Эфирийн уураар амьсгалах нь амьсгалын замын цочролыг үүсгэж, өндөр концентрацитай үед төв мэдрэлийн тогтолцооны хямрал, мэдээ алдуулалтанд хүргэдэг. Тэсэрч дэлбэрэх хэт исэл үүсэх боломж нь мөн ихээхэн аюул учруулдаг тул эфирийг гэрэл, агаараас хол байлгаж, тодорхой хугацааны дараа устгана. Эфиртэй ажиллахдаа утааны бүрээс, хувийн хамгаалах хэрэгслийг ашиглах зэрэг лабораторийн зөв протоколууд зайлшгүй шаардлагатай.
Эфир нь нүүрстөрөгчийн хоёр атомтай холбогдсон хүчилтөрөгчийн атомаар тодорхойлогддог олон төрлийн органик нэгдлүүдийн ангилал юм. Эдгээр нь органик уусгагчаас эхлээд эмийн бүтээгдэхүүн хүртэл янз бүрийн хэрэглээнд үнэ цэнэтэй болгодог өвөрмөц физик, химийн шинж чанарыг харуулдаг. Хэдийгээр ерөнхийдөө тогтвортой боловч эфир нь тодорхой нөхцөлд тодорхой урвалд орж чаддаг бөгөөд энэ нь тэдний реактив байдлыг ойлгохын ач холбогдлыг онцолж өгдөг. Нэмж дурдахад эфиртэй харьцахдаа эрүүл мэнд, аюулгүй байдлын асуудлыг сайтар анхаарч үзэх нь чухал юм. Эфирийг судлах нь хүчилтөрөгч агуулсан органик нэгдлүүдийн зан байдал, тэдгээрийг өдөр тутмын амьдралд хэрэглэх талаархи ойлголтыг өгдөг органик химийн үндсэн чиглэл юм.
