二乙醚(Diethyl ether),又稱為“以太”,是化學式為(CH3CH2)2O的有機化合物。這種無色、揮發性強且擁有甜美氣味的液體,歷史上曾被廣泛應用於麻醉及溶劑。其特殊的屬性和傳奇的歷史,使得二乙醚被譽為“甜蜜的油”。然而,這背後的故事又是如何發展的呢?
大部分二乙醚是作為生產乙醇的副產品通過乙烯的氣相水合反應製成的。這個過程利用固體支持的磷酸催化劑,並可根據需求調整產量。在某些催化劑的作用下,乙醇的氣相脫水反應可以使二乙醚的產量高達95%。
2 CH3CH2OH → (CH3CH2)2O + H2O
此外,二乙醚還可以在實驗室及工業規模中使用酸醚合成法製備。
二乙醚的主要用途是作為溶劑,特別是在生產纖維素塑料(如纖維素醋酸鹽)的過程中。對於實驗室來說,它是常用的溶劑之一,尤其是在使用格里尼亞反應及其他涉及有機金屬試劑的反應中,二乙醚的基本性質得到了充分運用。由於其與水不混溶且密度較低,使其在液-液萃取中成為一個理想的非極性溶劑。
此外,二乙醚在燃料方面的應用也不容忽視。由於其高十六烷值(85–96),它經常被用作汽油及柴油引擎的啟動液,尤其在寒冷的氣候下表現出色。這是其高揮發性及低閃點的結果,讓它能夠在零度以下的環境中幫助引擎啟動。
二乙醚在實驗室中被廣泛使用,以作為無極性溶劑。而且,它也能在某些化學反應中形成四氟硼酸三乙氧鎂。這使得它在化學界的地位日益提高。
二乙醚的代謝過程涉及到色素P450酶,這種酶不僅影響自身的代謝,還會降低乙醇的代謝速度。在這個過程中,二乙醚對其他需要氧化代謝的藥物,也造成了一定的影響。
雖然二乙醚有許多優點,但其極易燃燒的特性卻讓它在使用中需要小心。二乙醚的蒸氣比空氣重,因此會在地面附近累積,並可能向點火源擴散。因而,使用時必須避免明火及其他可能引發點燃的設備。
二乙醚的自燃溫度為160 °C(320 °F)。其在空氣中的擴散速度為9.18 × 10−6 m2/s。
二乙醚的歷史可追溯至8世紀,Jābir ibn Hayyān可能是最早合成這一化合物的人之一。1540年,Valerius Cordus將其提煉出來,稱之為“甜蜜的硫酸油”,這反映了其從乙醇和硫酸混合物中蒸餾而得的過程。這種化合物在十八世紀得名為“以太”。
二乙醚在1846年的一次公開演示中被用作麻醉劑,這一事件標誌著它在醫學上的重要性。William T. G. Morton使用含有芳香油的二乙醚,命名為“Letheon”,以掩蓋其氣味。儘管Crawford Williamson Long在1842年早已將其用於手術麻醉,這一技術卻在此後迅速得到普及。
在19世紀,二乙醚還被用於一些藥物配方中。隨著時間的推移,其用量逐漸減少,尤其是因為其引起的副作用和麻醉後的不適感。至21世紀,二乙醚已不再是常用的麻醉劑。新的無火災風險的氟化氫化合物麻醉劑已經取而代之。
在19世紀,二乙醚在某些聚會中作為娛樂藥物使用,這表明了其在社會中的廣泛影響。
在19世紀的聚會中,人們經常吸入二乙醚,體會其麻醉效果,並出現對輕微受傷的反應不敏感的情況。
雖然二乙醚的歷史長河中充滿了科學進步與文化探索,但在如今的社會中,我們是否能重新思考其在現代科學與文化中的角色?