エーテル

ビニルエーテルとアセチレンエーテルは、アルキルエーテルやアリールエーテルに比べてはるかに希少である。ビニルエーテルは、しばしばエノールエーテルとも呼ばれ、有機合成における重要な中間体である。アセチレンエーテルは特に稀少である。ジ-tert-ブトキシアセチレンは、この稀少化合物群の最も一般的な例である。

単純なエーテルでは、IUPAC 規則が守られないことがよくあります。単純なエーテル (つまり、他の官能基がまったくないか、ほとんどないもの) の慣用名は、2 つの置換基の後に「エーテル」を付けたものです。たとえば、エチルメチルエーテル (CH ₃ OC ₂ H ₅ )、ジフェニルエーテル (C ₆ H ₅ OC ₆ H ₅ ) などです。他の有機化合物と同様に、非常に一般的なエーテルは、命名規則が正式に定められる前に名前が付けられました。ジエチルエーテルは単にエーテルと呼ばれていますが、かつてはスイートオイルオブビトリオールと呼ばれていました。メチルフェニルエーテルは、もともとアニスシードから見つかったため、アニソールと呼ばれています。芳香族エーテルにはフランが含まれます。アセタール(α-アルコキシエーテル R–CH(–OR)–O–R) は、特徴的な性質を持つ別の種類のエーテルです。

ポリエーテルは一般的に、主鎖にエーテル結合を含むポリマーである。ポリオールという用語は、一般的に、ヒドロキシル基などの官能基を1つ以上持つポリエーテルポリオールを指す。末端基がポリマーの特性に影響を与えなくなった高分子量ポリマーには、「酸化物」などの用語が用いられる。

クラウンエーテルは環状ポリエーテルの一種である。渦鞭毛藻類が産生するブレベトキシンやシガトキシンなどの毒素は非常に大きく、環状ポリエーテルまたはラダーポリエーテルとして知られている。

フェニルエーテルポリマーは、主鎖に芳香族環を含む芳香族ポリエーテルの一種であり、ポリフェニルエーテル（PPE）とポリ（p-フェニレンオキシド）（PPO）が含まれる。

C–O–C結合を持つ多くの種類の化合物はエーテルとはみなされません。エステル（R–C(=O)–O–R′）、ヘミアセタール（R–CH(–OH)–O–R′）、カルボン酸無水物（RC(=O)–O–C(=O)R′）。

C−O−C結合のCの代わりに、より重い14族元素（例えば、Si、Ge、Sn、Pb）を含む化合物も存在する。このような化合物もエーテルとみなされる。このようなエーテルの例としては、シリルエノールエーテルR ₃ Si−O−CR=CR ₂（Si−O−C結合を含む）、ジシロキサンH ₃ Si−O−SiH ₃（この化合物の別名はジシリルエーテルで、Si−O−Si結合を含む）、およびスタノキサンR ₃ Sn−O−SnR ₃ （ Sn−O−Sn結合を含む）などがある。

エーテルは加水分解に抵抗性を示すが、臭化水素酸やヨウ化水素酸によって開裂する。塩化水素はエーテルをゆっくりとしか開裂しない。^{[ 5 ]}メチルエーテルは通常、メチルハライドを生成する。

ROCH ₃ + HBr → CH ₃ Br + ROH

これらの反応はオニウム中間体、すなわち[RO(H)CH ₃ ] ⁺ Br ⁻を介して進行する。

一部のエーテルは、三臭化ホウ素（場合によっては塩化アルミニウムも使用される）によって急速に開裂し、アルキルハライドを生成する。 ^{[ 6 ]}置換基によっては、一部のエーテルは、強塩基などのさまざまな試薬で開裂することができる。

こうした困難にもかかわらず、化学製紙パルプ化プロセスは、リグニン中のエーテル結合の切断に基づいている。

エーテルは空気や酸素が存在する状態で保管すると、ジエチルエーテルヒドロペルオキシドなどの爆発性の過酸化物を生成する傾向があります。この反応は光、金属触媒、アルデヒドによって促進されます。過酸化物を生成する可能性のある保管条件を避けることに加えて、エーテルを溶媒として使用する場合は、完全に蒸留しないことが推奨されます。これは、生成された可能性のある過酸化物が元のエーテルよりも揮発性が低いため、最後の数滴の液体に濃縮されるためです。古いエーテルのサンプルに過酸化物が存在するかどうかは、新しく調製した硫酸第一鉄溶液で振とうし、その後KSCNを加えることで検出できます。血のような赤色が現れたら、過酸化物が存在することを示しています。エーテルの過酸化物の危険性から、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン（THF）やエチレングリコールジメチルエーテル（1,2-ジメトキシエタン）などの過酸化物を生成するエーテルは、工業プロセスでは使用されません。

エーテルはルイス塩基として作用します。例えば、ジエチルエーテルは三フッ化ホウ素と錯体を形成します。すなわち、ボランジエチルエーテラート（BF ₃ · O(CH ₂ CH ₃ ) ₂ ）です。エーテルはグリニャール試薬のMg中心にも配位します。テトラヒドロフランは非環状エーテルよりも塩基性が高く、多くの錯体を形成します。

この反応性は、 α水素原子を持つエーテルが過酸化物を生成する傾向と類似している。塩素との反応により、α-クロロエーテルが生成する。

アルコールの脱水によりエーテルが得られる：^{[ 8 ]}

この直接求核置換反応には、高温（約125  ℃）と酸触媒（通常は硫酸）が必要です。この方法は、対称または環状エーテルの生成には有効ですが、非対称または非環状エーテルの生成には有効ではありません。どちらのOH基もプロトン化される可能性があり、その場合は生成物の混合物が得られます。

工業的には、ジエチルエーテルはエタノールからこのようにして製造される。

脱水反応経路は、繊細な分子には不向きな条件を必要とすることが多い。脱離反応はアルコールの脱水反応と競合する。

R–CH ₂ –CH ₂ (OH) → R–CH=CH ₂ + H ₂ O

アルコールは求電子的に活性化されたアルケンに付加する。この方法は原子効率が高い。

R ₂ C=CR ₂ + R–OH → R ₂ CH–C(–O–R)–R ₂

この反応には酸触媒が必要です。このようにして製造される商業的に重要なエーテルは、イソブテンまたはイソアミレンから誘導され、これらはプロトン化されて比較的安定なカルボカチオンを生成します。エタノールとメタノールをこれら2つのアルケンとともに使用すると、4つの燃料グレードのエーテル 、すなわちメチルtert-ブチルエーテル（MTBE） 、メチルtert-アミルエーテル（TAME ）、エチルtert-ブチルエーテル（ETBE）、およびエチルtert-アミルエーテル（TAEE）が生成されます。^{[ 4 ]}

この反応を促進するために、一般的に固体酸触媒が用いられる。

エポキシドは通常、アルケンの酸化によって製造される。工業規模で最も重要なエポキシドはエチレンオキシドであり、これはエチレンを酸素で酸化することによって製造される。その他のエポキシドは、次の2つの経路のいずれかによって製造される。

• m -CPBAなどの過酸によるアルケンの酸化によって。
• ハロヒドリンの塩基分子内求核置換反応によって。

多くのエーテル、エトキシレート、クラウンエーテルはエポキシドから生成される。

アルコキシドによるアルキルハライドの求核置換反応

R-ONa + R'-X → R-O-R' + Na X

この反応、ウィリアムソンエーテル合成は、親アルコールを強塩基で処理してアルコキシドを生成し、続いて適切な脱離基（R–X）を有する適切な脂肪族化合物を添加する反応である。教科書ではよく紹介されているものの、この方法は大量の廃棄物を副生成物として発生させるため、通常は大規模生産には不向きである。

適切な脱離基（X）としては、ヨウ化物、臭化物、またはスルホン酸塩が挙げられる。この方法は通常、アリールハライド（例えばブロモベンゼン、下記のウルマン縮合を参照）には適さない。同様に、この方法は第一級ハライドに対してのみ最高の収率が得られる。第二級および第三級ハライドは、大きなアルキル基による立体障害のため、反応で使用される塩基性アルコキシド陰イオンに曝されるとE2脱離を起こしやすい。

関連する反応として、アルキルハライドはフェノキシドによる求核置換反応を受ける。R–Xはアルコールと反応させることはできない。しかし、フェノールを用いることで、アルキルハライドを維持したままアルコールを置換することができる。フェノールは酸性であるため、水酸化ナトリウムなどの強塩基と容易に反応してフェノキシドイオンを生成する。生成したフェノキシドイオンはアルキルハライドの–X基を置換し、 SN2機構でアリール基が結合したエーテルを形成_する。

C ₆ H ₅ OH + OH ⁻ → C ₆ H ₅ –O ⁻ + H ₂ O

C ₆ H ₅ –O ⁻ + R–X → C ₆ H ₅ OR

ウルマン縮合は、基質がアリールハライドである点を除いて、ウィリアムソン法と似ている。このような反応は一般的に銅などの触媒を必要とする。^{[ 9 ]}