ether는 R-O-R'의 구조로, alkyl, aryl, vinyl의 유기 그룹이 붙은 형태이다.
diethyl ether는 주로 용매로 사용된다.
유사하게 R-S-H는 thiol, R-S-R'는 sulfide라 한다.
산소는 sp3 혼성구조이므로, R-O-R'의 결합각은 약 112도이다.
만일 다른 작용기가 존재하면, 에터 부분은 알콕시 치환기로 간주한다.
간단하고 대칭성 에터는 산성 촉매 하에 에탄올이 친핵체로 작용하여 탈수축합으로 형성된다.
비대칭성 에터는 Williamson Ether Synthesis를 이용한다.
알콕시화 이온이 차수가 낮은 (할로젠화)알킬과 SN2반응을 통해 에터가 형성된다.
알콕시화 이온은 NaH와 같이 센 염기와 알코올의 반응으로 제조된다.
NaH보다 약염기인 Ag2O를 사용하면, 유리 알코올과 할로젠화 알킬이 직접적으로 반응하여
금속 알콕시화 이온 중간체를 만들 필요가 없다.
에터는 많은 시약들에 대해 반응성을 거의 나타내지 않아 주로 용매로 사용된다.
에터는 주로 센 산에 의해 분해되어 알코올을 형성한다.
일차, 이차 알킬기를 가진 에터는 SN2로 반응하여 분해되고
(HX는 차수가 낮은 쪽을 공격한다)
삼차, 벤질, 아릴 치환기를 가진 에터는 SN1이나 E1에 의해 분해된다.
allyl aryl ether나 allyl vinyl ether의 경우 고온에서 Claisen 자리 옮김 반응이 일어난다.
sodium phenoxide가 williamson 에터 합성으로 allyl phenyl ether를 만드는데
이때 고온으로 가열하면 claisen 자리옮김으로 ortho-allylphenol이 된다.
보통 allyl phenyl ether가 구조적 요인으로 새로운 고리를 형성할 수 있는 상황이라면,
이러한 전자의 이동이 가능하다.
고리형 에터는 에폭사이드라 부르고, 역시 반응을 잘 안하기에 용매로 사용된다.
가장 간단한 구조는 Ethylene oxide로 삼각 고리 구조이다.
에폭사이드는 일반적으로 알켄을 과산화산(peroxyacid, HOOH)으로 처리하여 합성한다.
알켄의 이중결합이 각각 산소에 붙으면 되기 때문이다.
이외에도 알켄에 HO-X를 친전자성 첨가하여 할로하이드린을 만들고
이후 염기로 처리하면 HX가 제거되고 분자 내에서 Williamson 에터 합성법(SN2)으로 에폭사이드가 형성된다.
에폭사이드는 고리가 열리는 방식으로 반응한다.
에폭사이드는 실온의 묽은 산 수용액으로 1,2-다이올로 가수분해가 일어난다.
에폭사이드 분해는 양성자가 첨가된 에폭사이드에 친핵체의 SN2와 유사한 뒤쪽 공격으로 일어난다.
이외로 HX를 이용하면 에폭사이드는 트랜스 할로하이드린으로 전환된다.
이러한 산 촉매 반응에서 고리열림 위치화학은 에폭사이드 구조에 영향을 받는다.
에폭사이드 양쪽 탄소가 일차나 이차인 경우 친핵체는 적게 치환된 곳을 공격하고
삼차이면 SN1반응과 같이 더 많이 치환된 위치에서 공격이 일어난다.
에폭사이드 고리는 염기에 의해서도 분해될 수 있다.
삼원자 고리 무리가 있기에 높은 온도에서 하이드록시 이온과 반응이 일어난다.
이때 입체 장애가 작은 에폭사이드 탄소에 친핵 공격(SN2)이 일어난다.
이외에 에폭사이드를 Grignard 시약으로 처리해도 친핵성 고리열림 반응이 일어난다.
acylic이나 큰 고리는 반응하지 안기에 주로 ethylene oxide가 사용된다.
반응 결과는 RCH2CH2OH의 탄소 수가 많은 고급 알콜을 얻을 수 있다.
Crown Ether는 거대 고리 분자로, (모든 원자수)-crown-(산소수) ether로 부른다.
크라운 에터는 중심의 cavity에 금속 양이온을 잡아 용매화시킬 수 있다.
알코올에서 산소가 아닌 황을 사용하면 -thiol로 명칭한다.
SH 그룹은 mercapto group으로 Hg를 무력화하는 데에 사용될 수 있다.
다른 치환기가 있는 경우 mercapto-로 표현하고 thiol로 표현하지 않는다.
싸이올은 일반적으로 할로젠화 알킬과 -SH와 SN2 반응으로 만들 수 있다.
이때 과량의 친핵체를 사용해야 싸이올이 할로젠화 알킬과 SN2로 썰파이드를 안 만들고 수득될 수 있다.
이러한 문제점을 피하기 위해 thiourea(NH2(C=S)NH,2)를 친핵체로 사용한다.
이러면 중간체인 alkyl isothiourea염을 형성하여 염기 수용액과의 반응에 의해 가수분해된다.
이는 황이 산소보다 친핵성이 높기 때문에 가능하다.
에터에서 산소가 아닌 황을 사용하면 sulfide로 명칭한다.
복잡한 화합물에 대해서는 alkoxy 대신 alkylthio로 명칭한다.
알킬 싸이올(2 R-SH)은 브로민이나 아이오딘에게 산화되어 disulfide(RSSR)을 형성한다.
싸이올을 NaH와 같은 염기로 처리하면 싸이올 음이온(Thiolate)이 형성되고
일차 또는 이차 할로젠화 알킬과 SN2 반응하면 sulfide가 생성된다.
황은 산소보다 더 좋은 친핵체이기 때문에 일차 할로젠화 알킬과 SN2 반응으로 설포늄 이온(R3S+)을 형성한다.
또, 설파이드는 쉽게 산화되므로 과산화수소를 처리하면 설폭사이드(R2SO)가 되고
서폭사이드를 과산화산으로 더 산화시키면 설폰(R2SO2)이 생성된다.
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