Industrielle Herstellung von Diethylether

Diethylether ist eine Etherklasse organischer Verbindungen. Grundsätzlich hat es die Eigenschaften einer farblosen, flüchtigen, süßen, nach Lösungsmittel riechenden Chemikalie. Diethylether wird häufig als Lösungsmittel sowie in verschiedenen Haushaltsprodukten verwendet.

Es ist eine farblose, leicht flüchtige, brennbare Flüssigkeit. Es wird häufig als Lösungsmittel in Labors und als Startflüssigkeit für einige Motoren verwendet. Diethylether ist neben anderen Reaktionen mit metallorganischen Reagenzien auch ein übliches Lösungsmittel für die Grignard-Reaktion.

Es wird in großem Umfang in der chemischen Industrie und als Treibmittel für Aerosole verwendet. Diethylether wurde früher als allgemeines Anästhetikum verwendet, bis nicht brennbare Medikamente wie Halothan entwickelt wurden. Es wurde als Freizeitdroge verwendet, um einen Rausch zu verursachen.

Es wird seit Jahrzehnten als Energiequelle in verschiedenen Ländern wie China, Japan, Korea, Ägypten und Brasilien verwendet.

Im Inland kann es aus einer Vielzahl von Rohstoffen hergestellt werden, einschließlich Biogas aus organischen Abfällen. Aufgrund des Fehlens von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen kann die Verwendung von Diethylether als Alternative zu Diesel Partikelemissionen praktisch eliminieren und möglicherweise die Notwendigkeit kostspieliger Dieselpartikelfilter zunichte machen. Diethylether hat eine hohe Cetanzahl von 85-96 und wird aufgrund seiner hohen Flüchtigkeit und seines niedrigen Flammpunkts als Startflüssigkeit in Kombination mit Petroleumdestillaten für Benzin- und Dieselmotoren verwendet.

Diethylether-Produktionsprozess

Diethylether kann sowohl im Labor als auch im industriellen Maßstab durch das als Säureethersynthese bezeichnete Verfahren hergestellt werden.

Ethanol wird mit einer starken Säure wie Schwefelsäure (H₂) gemischt SO₄ ). Diese starke Säure dissoziiert in der wässrigen Umgebung unter Bildung von H₃ O ⁺ (Hydroniumionen).

Später protoniert ein Wasserstoffion das elektronegative Sauerstoffatom des Ethanols und verleiht dem Ethanolmolekül eine positive Ladung.

C₂ H₅ OH + H₃ O ⁺ → C₂ H₅ OH₂ ⁺ + H₂ O

Ein nukleophiles Sauerstoffatom von unprotoniertem Ethanol verdrängt ein Wassermolekül aus dem protonierten (elektrophilen) Ethanolmolekül, wodurch Wasser, ein Wasserstoffion und Diethylether entstehen.

C₂ H₅ OH₂ ⁺ + CH₃ CH₂ OH → H₂ O + H ⁺ + C₂ H₅ OC₂ H₅

Diese Reaktion muss bei Temperaturen unter 150°C durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass kein Eliminierungsprodukt (Ethylen) ein Produkt der Reaktion ist. Bei höheren Temperaturen dehydriert Ethanol zu Ethylen.

Die Reaktion zur Herstellung von Diethylether ist reversibel, sodass schließlich ein Gleichgewicht zwischen Reaktanten und Produkten erreicht wird. Erzielen einer guten Etherausbeute, was wiederum erfordert, dass Ether aus dem Reaktionsgemisch destilliert wird, bevor es wieder zu Ethanol wird.