Referencias bibliográficas | 💉 Éteres | Joseleg

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6. El éter como medicamento | 💉 Éteres | Joseleg

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El éter dietílico, o simplemente éter, es un compuesto orgánico de la clase de los éteres con la fórmula (C₂H₅)₂O, a veces abreviado como Et₂O. Es un líquido incoloro, altamente volátil, de olor dulce ("olor etéreo"), extremadamente inflamable. Se usa comúnmente como solvente en laboratorios y como líquido de arranque para algunos motores. Antiguamente se usaba como anestésico general, hasta que se desarrollaron fármacos no inflamables, como el halotano. Se ha utilizado como droga recreativa para causar intoxicación.

Historia

El compuesto pudo haber sido sintetizado por Jābir ibn Hayyān en el siglo VIII o Ramon Llull en 1275. Fue sintetizado en 1540 por Valerius Cordus, quien lo llamó "aceite dulce de vitriolo" (oleum dulce vitrioli); el nombre refleja el hecho de que se obtiene destilando una mezcla de etanol y ácido sulfúrico (entonces conocido como aceite de vitriolo) —y señaló algunas de sus propiedades medicinales. Casi al mismo tiempo, Paracelso descubrió las propiedades analgésicas de la molécula en los perros (Toski, Bacon, & Calverley, 2001). El nombre éter se le dio a la sustancia en 1729 por August Sigmund Frobenius (Frobenius, n.d.).

Como anestésico

William T. G. Morton participó en una demostración pública de anestesia con éter el 16 de octubre de 1846 en el Ether Dome de Boston, Massachusetts. Sin embargo, ahora se sabe que Crawford Williamson Long demostró su uso en privado como anestésico general en cirugía a funcionarios de Georgia, ya el 30 de marzo de 1842, y Long demostró públicamente el uso del éter como anestésico quirúrgico en seis ocasiones antes de la demostración de Boston (Tan, JD, & Wong, 2005). El éter dietílico reemplazó en gran medida el uso del cloroformo como anestésico general debido al índice terapéutico más favorable del éter, es decir, una mayor diferencia entre una dosis efectiva y una dosis potencialmente tóxica (Calderone, 1935).

El éter dietílico no deprime el miocardio, sino que estimula el sistema nervioso simpático, lo que provoca hipertensión y taquicardia. Se usa de manera segura en pacientes con shock, ya que preserva el reflejo barorreceptor (Bovill, 2008; Larson et al., 1969).

El éter dietílico también se puede mezclar con otros agentes anestésicos como el cloroformo para hacer una mezcla de E.C., o cloroformo y alcohol para hacer A.C.E.. En el siglo XXI, el éter rara vez se usa. El uso de éter inflamable fue desplazado por anestésicos de hidrocarburo fluorado no inflamables. El halotano fue el primer anestésico de este tipo que se desarrolló y otros anestésicos inhalados utilizados actualmente, como el isoflurano, el desflurano y el sevoflurano, son éteres halogenados (Butterworth, Mackey, & Wasnick, 2018).

Adicción

Como todas las sustancias que poseen un efecto en el estado de conciencia del ser humano, el éter dietílico es susceptible de ser empleado como una sustancia de abuso. Los efectos anestésicos e intoxicantes del éter lo han convertido en una droga recreativa. El éter dietílico en dosis anestésica es un inhalante que tiene una larga historia de uso recreativo. Una desventaja es la alta inflamabilidad, especialmente en combinación con oxígeno. Una ventaja es un margen bien definido entre las dosis terapéuticas y tóxicas, lo que significa que uno perdería el conocimiento antes de que se alcancen niveles peligrosos de éter disuelto en la sangre. Con un olor fuerte y denso, el éter provoca irritación de las mucosas respiratorias y es incómodo para respirar, y en sobredosis provoca salivación, vómitos, tos o espasmos. En concentraciones del 3 al 5% en el aire, se puede lograr lentamente un efecto anestésico en 15 a 20 minutos de respiración de aproximadamente 15 a 20 ml de éter, según el peso corporal y la condición física. El éter provoca una etapa de excitación muy larga antes de perder el conocimiento.

5. Propiedades químicas | 💉 Éteres | Joseleg

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Los éteres tienen muy poca reactividad química, debido a la dificultad que presenta la ruptura del enlace C—O. Por ello, se utilizan mucho como disolventes inertes en reacciones orgánicas. En contacto con el aire sufren una lenta oxidación en la que se forman peróxidos muy inestables y poco volátiles. Estos constituyen un peligro cuando se destila un éter, pues se concentran en el residuo y pueden dar lugar a explosiones. Esto se evita guardando el éter con hilo de sodio o añadiendo una pequeña cantidad de un reductor (SO₄Fe, LiAIH₄) antes de la destilación.

Sin embargo en esta sección también describiremos las propiedades químicas de los epóxidos que son grupos éteres en cadenas cíclicas

Clivaje de éteres dialquílicos catalizada por ácido

Recuerde en todo caso que la palabra clave significa un corte, por lo tanto en este tipo de reacciones va a haber un corte de la molécula a la altura de la posición del éter, sin embargo como en muchos casos de química Orgánica el catalizador puede cambiar con respecto al que se emplea en el ejemplo, e incluso puede llegar a ser un catalizador biológico como una enzima. El clivaje artificial de éteres requiere tanto un ácido fuerte como un buen nucleófilo, de ahí el uso de HBr y HI concentrados.

Reacción de alcoholes con cloro-terc-butildimetilsilano

El grupo tercbutildimetilsililo (t-BuMe₂Si-) se utiliza para proteger alcoholes primarios y secundarios.

Hidrólisis de epóxidos catalizada por ácido

La hidrólisis de un epóxido derivado de un cicloalqueno da uno o dos glicoles trans, cuando son dos la mezcla es racémica.

Apertura del anillo nucleofílico de los epóxidos

El ataque al epóxido es regioselectivo y el nucleófilo ataca al carbono menos sustituido del epóxido.

Reducción de un epóxido a un alcohol

La transferencia de iones hidruro regioselectiva del hidruro de litio y aluminio al carbono menos impedido del epóxido da un alcohol.

4. Propiedades físicas | 💉 Éteres | Joseleg

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Los éteres son moléculas polares en las que el oxígeno tiene una carga negativa parcial y cada carbono unido tiene una carga positiva parcial. Sin embargo, solo existen interacciones débiles dipolo-dipolo entre las moléculas de éter en estado líquido. En consecuencia, los puntos de ebullición de los éteres son mucho más bajos que los de los alcoholes de peso molecular comparable y están cerca de los de los hidrocarburos de peso molecular comparable.

Debido a que los éteres no pueden actuar como donantes de enlaces de hidrógeno, son mucho menos solubles en agua que los alcoholes. Sin embargo, pueden actuar como aceptores de enlaces de hidrógeno, lo que los hace más solubles en agua que los hidrocarburos de peso molecular y forma comparables.

Tabla 4‑1. Propiedades físicas de algunos heteros y alcoholes de masa molecular comparable. recuerde que bo es el boiling point o punto de ebullición, mientras que solubility significa solubilidad.

De lo anterior podemos deducir que las propiedades físicas de los éteres se encuentran en un punto intermedio aunque algo más cercano al de las propiedades de los alcanos de número de carbonos comparable en comparación con los alcoholes tanto en términos de puntos de fusión y ebullición, así como en solubilidad.

3. Nomenclatura | 💉 Éteres | Joseleg

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Los éteres tienen la fórmula general R-O-R o R-O-R', donde R' puede ser un grupo alquilo o areno diferente de R. Los éteres pueden considerarse como derivados de agua en los que ambos átomos de hidrógeno han sido reemplazados por grupos alquilo o areno. El ángulo de enlace en el átomo de oxígeno de un éter es sólo ligeramente mayor que el del agua.

Éteres simples

La nomenclatura más empleada para nombrar los éteres es relativamente funcional. Básicamente se considera los dos brazos del éter como grupos alquilo. En este caso las reglas son:

👉 Nombrar los dos grupos alquilo del éter sin tener en cuenta el oxígeno.

👉 Nombrar en orden alfabético cada uno de los grupos alquilo como palabras separadas terminando éter.

Etil metil éter.

3.1

👉 En caso de que los dos grupos alquilo que se desprenden del oxígeno sean el mismo, solo se nombra una vez se designa la repetición utilizando el prefijo "di".

Dimetil éter.

3.2

El grupo alcoxi

Un grupo alcoxi "R-O-" puede considerarse como un alcohol que ha perdido su hidrogeno del grupo hidroxilo. Lo anterior se explica por una de las propiedades químicas de los alcoholes terminales, que dicta que los alcoholes primarios se van a comportar como ácidos débiles y por ende el hidrógeno puede sustituirse por otros grupos.

Si a ese enlace posible del oxígeno se une un metal tenemos una alcoxido, pero si se une otro grupo alquilo lo que se tiene es un éter. Es decir, un grupo alcoxi puede reemplazar un hidrógeno de otro grupo alquilo, y por consiguiente se lo puede asumir como un sustituyente o ramificación. Tenga en cuenta que la nomenclatura basada en los grupos el coxis es la nomenclatura que aconseja la iupac, y las reglas serán las siguientes:

👉  Encontrar la cadena más corta y continua de carbonos que se desprenda del oxígeno, esta será considerada la cadena del alcoxido y servirá como base para el nombre del sustituyente “ramificación”.

👉 Formar el nombre de la ramificación, se cuenta la cantidad de carbonos de la cadena más corta y se utiliza el prefijo oxi, por ejemplo, metoxi, etoxi, propoxi etc.

👉 El grupo alcoxi entra a seguir las reglas de los grupos alquilo, se nombran a la izquierda del nombre básico en orden alfabético junto con cualquier otro sustituyente como los halógenos o los grupos alquilo.

Metoxietano.

3.3

Ramificados

👉 Las ramificaciones como los grupos alquilo se van a nombrar siguiendo las reglas tradicionales para nombrar alcanos, alquenos o alquinos, en términos de prioridad con el grupo alcoxi simplemente nos basaremos en el orden alfabético.

4-Metil-2-metoxipentano.

3.4

Éteres cíclicos

Muchos éteres cíclicos poseen nombres comunes, el mejor método sistemático para nombrar éteres cíclicos es mediante nomenclatura del reemplazo del cicloalcano respectivo, y cuando me refiero a nomenclatura de reemplazo es que el carbono uno se reemplaza por el oxígeno, pero el oxígeno seguirá contando como el carbono uno para la numeración de las ramificaciones:

👉 Identificar la posición del oxígeno, el determina la posición 1 tal como si fuera el carbono 1.

👉 Se coloca el prefijo Oxa indicando la sustitución de un carbono por el oxígeno y luego el prefijo ciclo seguido de la cantidad de carbonos incluyendo al oxígeno.

Oxaciclohexano.

3.5

Poliéteres

Los poliéteres (-R-O-R-O-R-O-R-) son generalmente polímeros que contienen enlaces éter en su cadena principal. El término poliol generalmente se refiere a polioles de poliéter con uno o más grupos terminales funcionales, como un grupo hidroxilo. El término "óxido" u otros términos se usan para polímeros de masa molar alta cuando los grupos terminales ya no afectan las propiedades del polímero. Los éteres corona son poliéteres cíclicos. Algunas toxinas producidas por los dinoflagelados, como la brevetoxina y la ciguatoxina, son extremadamente grandes y se conocen como poliéteres cíclicos o de escalera.

2. Estructura | 💉 Éteres | Joseleg

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En este capítulo, analizamos la estructura, la nomenclatura, las propiedades físicas y las propiedades químicas de los éteres y comparamos sus propiedades físicas con las de los alcoholes isoméricos.

El grupo funcional de un éter es un átomo de oxígeno unido a dos átomos de carbono. En el éter dimetílico, por ejemplo, dos orbitales híbridos sp3 del oxígeno forman enlaces sigma con los dos átomos de carbono.

Figura 2‑1. Modelo de enlace de valencia parea el dimetil eter.

Los otros dos orbitales híbridos sp3 del oxígeno contienen cada uno un par de electrones no compartidos. El ángulo de enlace C-O-C en el éter dimetílico es de 110.3°, un valor cercano al ángulo tetraédrico de 109.5°.

En otros éteres, el oxígeno del éter está unido a carbonos con hibridación sp2. En el etoxieteno (etil vinil éter), por ejemplo, el oxígeno del éter está unido a un carbono hibridado sp3 y uno sp2.

Figura 2‑2. Modelo de enlace de valencia del etoxieteno, en amarillo se muestran los enlaces sigma, y en verde los enlaes pi. Recuerde que un enlace pi tiene una forma de rosca lo que lo hace aparentar ser 2 enlaces, sin embargo recuerde que toda la zona verde es un solo enlace pi.

 

1. Introducción | 💉 Éteres | Joseleg

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Los éteres son una clase de compuestos orgánicos que contienen un grupo éter, un átomo de oxígeno conectado a dos grupos alquilo o arilo. Tienen la fórmula general R–O–R′, donde R y R′ representan los grupos alquilo o arilo. Los éteres se pueden clasificar nuevamente en dos variedades: si los grupos alquilo son iguales en ambos lados del átomo de oxígeno, entonces es un éter simple o simétrico, mientras que si son diferentes, los éteres se denominan éteres mixtos o asimétricos. Un ejemplo típico del primer grupo es el disolvente y anestésico éter dietílico, comúnmente denominado simplemente "éter" (CH₃–CH₂–O–CH₂–CH₃). Los éteres son comunes en química orgánica e incluso más frecuentes en bioquímica, ya que son enlaces comunes en carbohidratos (en su forma cílcica o de hemiacetal) y lignina.

William T.G. Morton

 (9 de agosto de 1819 - 15 de julio de 1868) fue un dentista y médico estadounidense que demostró públicamente por primera vez el uso del éter inhalado como anestésico quirúrgico en 1846. La promoción de su cuestionable afirmación de haber sido el descubridor de la anestesia se convirtió en una obsesión para el resto de su vida.

La primera demostración pública exitosa de Morton del éter como anestésico por inhalación fue un evento tan histórico y ampliamente publicitado que muchos lo consideran el "inventor y revelador" de la anestesia. Sin embargo, el trabajo de Morton fue precedido por el del cirujano de Georgia Crawford Williamson Long, quien empleó éter como anestésico el 30 de marzo de 1842.

Aunque Long demostró su uso a médicos en Georgia en numerosas ocasiones, no publicó sus hallazgos hasta 1849, en The Southern Medical and Surgical Journal. Estos usos pioneros del éter fueron factores clave en la búsqueda médica y científica que ahora se conoce como anestesiología y permitieron el desarrollo de la cirugía moderna. La difusión de la noticia de este "nuevo" anestésico se vio favorecida por la disputa posterior que se desarrolló entre Morton y Horace Wells y Charles T. Jackson.

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