二乙醚(Diethyl ether),又称为“以太”,是化学式为(CH3CH2)2O的有机化合物。这种无色、挥发性强且拥有甜美气味的液体,历史上曾被广泛应用于麻醉及溶剂。其特殊的属性和传奇的历史,使得二乙醚被誉为“甜蜜的油”。然而,这背后的故事又是如何发展的呢?
大部分二乙醚是作为生产乙醇的副产品通过乙烯的气相水合反应制成的。这个过程利用固体支持的磷酸催化剂,并可根据需求调整产量。在某些催化剂的作用下,乙醇的气相脱水反应可以使二乙醚的产量高达95%。
2 CH3CH2OH → (CH3CH2)2O + H2O
此外,二乙醚还可以在实验室及工业规模中使用酸醚合成法制备。
二乙醚的主要用途是作为溶剂,特别是在生产纤维素塑料(如纤维素醋酸盐)的过程中。对于实验室来说,它是常用的溶剂之一,尤其是在使用格里尼亚反应及其他涉及有机金属试剂的反应中,二乙醚的基本性质得到了充分运用。由于其与水不混溶且密度较低,使其在液-液萃取中成为一个理想的非极性溶剂。
此外,二乙醚在燃料方面的应用也不容忽视。由于其高十六烷值(85–96),它经常被用作汽油及柴油引擎的启动液,尤其在寒冷的气候下表现出色。这是其高挥发性及低闪点的结果,让它能够在零度以下的环境中帮助引擎启动。
二乙醚在实验室中被广泛使用,以作为无极性溶剂。而且,它也能在某些化学反应中形成四氟硼酸三乙氧镁。这使得它在化学界的地位日益提高。
二乙醚的代谢过程涉及到色素P450酶,这种酶不仅影响自身的代谢,还会降低乙醇的代谢速度。在这个过程中,二乙醚对其他需要氧化代谢的药物,也造成了一定的影响。
虽然二乙醚有许多优点,但其极易燃烧的特性却让它在使用中需要小心。二乙醚的蒸气比空气重,因此会在地面附近累积,并可能向点火源扩散。因而,使用时必须避免明火及其他可能引发点燃的设备。
二乙醚的自燃温度为160 °C(320 °F)。其在空气中的扩散速度为9.18 × 10−6 m2/s。
二乙醚的历史可追溯至8世纪,Jābir ibn Hayyān可能是最早合成这一化合物的人之一。 1540年,Valerius Cordus将其提炼出来,称之为“甜蜜的硫酸油”,这反映了其从乙醇和硫酸混合物中蒸馏而得的过程。这种化合物在十八世纪得名为“以太”。
二乙醚在1846年的一次公开演示中被用作麻醉剂,这一事件标志着它在医学上的重要性。 William T. G. Morton使用含有芳香油的二乙醚,命名为“Letheon”,以掩盖其气味。尽管Crawford Williamson Long在1842年早已将其用于手术麻醉,这一技术却在此后迅速得到普及。
在19世纪,二乙醚还被用于一些药物配方中。随着时间的推移,其用量逐渐减少,尤其是因为其引起的副作用和麻醉后的不适感。至21世纪,二乙醚已不再是常用的麻醉剂。新的无火灾风险的氟化氢化合物麻醉剂已经取而代之。
在19世纪,二乙醚在某些聚会中作为娱乐药物使用,这表明了其在社会中的广泛影响。
在19世纪的聚会中,人们经常吸入二乙醚,体会其麻醉效果,并出现对轻微受伤的反应不敏感的情况。
虽然二乙醚的历史长河中充满了科学进步与文化探索,但在如今的社会中,我们是否能重新思考其在现代科学与文化中的角色?