Промышленное производство диэтилового эфира: процесс и применение

Диэтиловый эфир — эфир класса органических соединений. Бесцветный, летучий, сладкий растворительный запах. Широко используется как растворитель и в бытовых продуктах.

Бесцветная, высоколетучая легковоспламеняющаяся жидкость. Растворитель в лабораториях, пусковая жидкость для некоторых двигателей. Распространенный растворитель для реакций Гриньяра и других органометаллических реакций.

Широкое применение в химической промышленности и как аэрозольный пропеллент. Раньше — общее анестетико, пока не развили негорючие препараты (галotan). Рекреативное употребление для опьянения.

Декадами используется как энергоноситель в Китае, Японии, Корее, Египте, Бразилии. Домашнее производство из различных сырьев, включая биогаз из органических отходов. Благодаря отсутствию C–C связей, использование вместо дизеля практически исключает выброс сажи и может устранить необходимость в дорогих сажеуловителях. Цетановое число 85–96, высокая летучесть, низкая температура вспышки → пусковая жидкость в смеси с нефтепродуктами для бензиновых/дизельных двигателей.

Процесс производства диэтилового эфира

Лабораторный и промышленный метод — кислотный эфирный синтез.

Этанол смешивают с сильной кислотой (сернистая H₂SO₄). Кислота диссоциирует в воде → гидроний-ионы H₃O⁺.

Водородный ион протонирует электрицательно-отрицательный кислород этанола, придавая молекуле положительный заряд:

C₂H₅OH + H₃O⁺ → C₂H₅OH₂⁺ + H₂O

Нуклеофильный кислород непротонированного этанола вытесняет воду из протонированного (электрофильного) этанола, образуя воду, ион водорода и диэтиловый эфир:

C₂H₅OH₂⁺ + CH₃CH₂OH → H₂O + H⁺ + C₂H₅OC₂H₅

Реакцию ведут при t < 150 °C, чтобы избежать побочного продукта — этилена (дегидратация этанола при высоких температурах). Реакция обратима → достигается равновесие. Для хорошего выхода эфир дистиллируют из реакционной смеси до обращения в этанол.