醚（ether）是一種含有醚鍵的有機化合物，可以看作是水的兩個氫原子被烴基取代得到的化合物，也可以看作是醇或酚羥基中的氫被烴基取代的產物。其中，醚的官能團為醚鍵—O—，與醇分子互為官能團異構體。醚的通式為：R-O-R'、?arO-R或Ar-O-Ar'（R是烴基，Ar是芳基），兩個烴基可以相同，稱為簡單醚或對稱醚；也可以不同，稱為混合醚。根據烴基種類不同，醚又可分為飽和醚、不飽和醚和芳醚。氧和碳還可以形成環狀結構，稱為環醚。
常溫下，甲醚和乙甲醚是氣體，其他多數醚為無色液體，有特殊氣味。醚和醇、酚不同，分子間不能形成氫鍵，無締合現象，低級醚類的沸點比同碳原子數的醇類的沸點低得多，而與分子量相近的烷烴的沸點相差不大，比水輕，與水、堿或稀酸共熱時不起變化。醚是重要的有機溶劑，性質比較穩定，為不活潑的有機化合物。
醚類化合物通常具有麻醉作用，一般不飽和醚強于飽和醚，鹵醚強于脂肪醚，且低分子量脂肪醚的麻醉催眠作用，其強度隨碳鏈的加長而增強，毒性也隨之增高。如乙醚，是臨床上最早用于外科手術的全身性吸入麻醉劑；恩氟烷、甲氧氟烷等都是常用的吸入麻醉藥。此外，醚類化合物在食品領域可用作食品添加劑，在化工領域用作化工原料，具有廣泛的應用。
歷史
人類最早認識的醚是通過醇脫水獲得的，如乙醇與脫水劑濃硫酸作用后即可得到乙醚。早在16世紀，瑞士醫生帕拉采爾蘇斯的著作中就講述到酒精與硫酸作用得到一種麻醉性液體，正是乙醚。1540年，瑞士植物學家柯德斯明確提出將乙醇與濃硫酸共同蒸餾以制取乙醚。
1818年，英國物理學家和化學家M.邁克爾·法拉第曾在著作中提到乙醚有致人昏迷的作用，其效應與氧化亞氮相似。1842年，美國醫生朗格在鄉村應用乙醚麻醉作頸部腫瘤摘除術獲成功，此后他繼續用乙醚麻醉進行了其他小手術。但是，由于朗格居處僻地，其成果并不為世人所知。1846年美國醫生莫頓在英國化學家杰克遜的協助下，應用乙醚麻醉拔牙獲成功。莫頓在同年10月在著名外科醫生沃倫進行的一次割除頸部腫瘤的手術中，進行乙醚麻醉表演，揭開了現代麻醉史的序幕。
隨著科學技術的不斷進步，人們開始研究和開發更多種類的醚類化合物。例如，19世紀40年代末，菲利普斯等系統地研究了環氧乙烷的各種消毒性能，給出了實際消毒應用參數。隨著對醚類化合物性質的深入研究，人們逐漸發現乙醚具有副作用大等缺點，因此開始尋找更為安全的替代品。例如，七醚在1968年由美國里根合成，1984年日本購得專利，繼續實驗研究，80年代后期用于臨床；地氟烷是1966年由美國特雷爾合成，90年代初應用于臨床等。
冠醚是在1962年由美國化學家佩德森合成的。他在1967年日本東京第七屆國際配位化合物學術會議上首次公布了這一研究報告。因冠醚結構的形狀像皇冠，因此稱之為“冠醚”。隨后，他系統地闡述了60多種新型環狀聚醚多元醇化合物的合成方法，同時深入地研究了冠醚化合物對堿金屬和堿土金屬離子的絡合作用。1968年，法國化學家萊恩在佩德森所作研究的基礎上，合成了一類在大環聚醚上再多一環的“穴醚”。加州大學洛杉磯分校的克拉姆則在佩德森基本發現的基礎上，合成了一系列具有光學活性的冠醚化合物。唐納德·克拉姆和萊恩也因為在“冠醚"研究上做出的貢獻，和佩德森共同獲得了1987年的諾貝爾化學獎。
分類
醚是水分子中的氫都被烴基取代的衍生物。—O—稱為醚鍵，是醚的官能團。醚可以根據醚鍵是否成環而分為鏈醚和環醚兩大類。在鏈醚中，當與氧相連的兩個烴基結構相同時，稱為簡單醚，通式為ROR，如H3C-O-CH3；與氧相連的兩個烴基結構不同時，稱為混合醚，通式為ROR’，如H3C-O-C2H5。
根據醚分子中兩個烴基的結構可分為：飽和醚、不飽和醚和芳香醚。當與氧相連的兩個烴基都是烷烴時，稱為飽和醚；當與氧相連的兩個烴基中至少有一個是不飽和烴時，稱為不飽和醚。若兩個烴基中至少有一個是芳香烴基時，則稱為芳醚；若烴基與碳鏈連成環，則稱為環醚。如：
命名
普通命名法
結構簡單的醚用普通命名法命名。命名時先寫兩個烴基名稱，后面加上醚字，基字可省略。例如：
混醚在命名時，將較小的烴基放在前面。若烴基中有一個是芳香基時，將芳香基放在前面。例如：
系統命名法
醚系統命名法命名時，把較小的烷基和氧原子合并在一起得到的烷氧基作為取代基，把另一個較大的烴基作為母體，稱為“某烷氧基某某”。若有不飽和烴基時，則選擇不飽和程度最大的烴基作為母體，例如：
環醚可以看做是相應烷烴經過氧代形成的環狀醚類化合物，也稱為環氧化合物。環醚的命名一般以烷為母體，稱為環氧某“烷”，也可按雜環化合物的名稱命名，例如：
冠醚為分子中具有-(OCH2CH2)n-重復單位的大環醚。由于其形狀像皇冠，故稱冠醚。冠醚有其特定的命名法：可表示為x-冠-y，x表示環上原子總數，y表示環上氧原子總數。例如，18-冠-6表示環上有18個原子，其中6個是氧原子。
基本性質
物理性質
常溫下，二甲醚和甲乙醚為氣體，其余通常為無色液體，有特殊氣味。低級醚易揮發。由于醚分子中的氧原子與兩個烴基相連，沒有活潑的氫原子，因此醚分子之間不能形成氫鍵，故沸點比分子量相近的醇低得多。例如，正丁醇的沸點為117.8℃，乙醚的沸點為34.6℃。
大多數的醚難溶或不溶于水，但小分子的醚可以與水分子形成分子間氫鍵，故小分子的醚在水中有一定的溶解度，其溶解度的大小與同碳數的醇相近。例如，乙醚與正丁醇在水中的溶解度約為8g/100mL。但環氧乙烷、四氫呋喃、1,1,4－二氧六環則均可與水互溶，這是由于它們的氧原子暴露程度較高，易與水分子形成氫鍵。醚既能溶于其他有機溶劑，又能溶解許多其他有機化合物。常作為有機反應和藥物合成中的溶劑。
化學性質
醚與一般的堿、氧化劑、還原劑等均不發生反應。常溫下與鈉也不起反應，因而可用金屬鈉干燥醚。但醚有堿性，遇酸可形成鹽，甚至發生醚鍵的斷裂。低級醚還具有高度的揮發性、易燃。乙醚極易揮發、著火，乙醚氣體和空氣形成爆炸性混合氣體，一個電火花即會引起劇烈爆炸。
鹽的生成
醚是一種弱堿，pKb值為17.5。遇強無機酸（如濃鹽酸、硫酸等）可形成??鹽。醚由于生成鹽可溶于強酸中，但??鹽不穩定，遇水分解成醚和酸。該性質可分離提純醚并且可以用來區別醚與烴或鹵代烴。
醚還可以與缺電子的路易斯酸（如三氟化硼、氯化鋁、碘化甲基鎂等）形成螯合肥。這是由于硼或鋁原子有空軌道，可以接受氧原子的未共用電子對，生成三氟化硼或三氯化鋁的乙醚配位化合物。例如：
醚鍵的斷裂
醚與質子生成??鹽后，C-O鍵變弱，因此在強酸的作用下加熱，醚鍵會斷裂。常用碘化氫或氫溴酸斷裂醚鍵，形成鹵代烷和醇或酚。例如：
其中，混合醚與鹵化氫共熱時，一般是小的烴基生成鹵代烷，芳香醚總是生成酚和鹵代烷。
過氧化物的生成
醚的α-碳原子連有氫時，能被空氣中的氧氣氧化生成過氧化物。例如：
醚的過氧化物不易揮發，在受熱或受到摩擦時，很容易發生爆炸。所以，醚一般保存在深色玻璃瓶中，也可加入抗氧化劑防止過氧化物的生成。在蒸餾乙醚前，一般應檢查是否含有過氧化物。常用的檢驗方法是用碘化鉀淀粉試紙檢驗，若存在過氧化物，試紙顯藍色。除去乙醚中過氧化物的方法是向其中加入硫酸亞鐵或亞硫酸鈉等還原劑。
Claisen重排
苯基烯丙基醚及其類似物在加熱條件下發生分子內重排，生成鄰烯丙基苯酚的反應，稱為Claisen（克萊森）重排。該反應是一個周環反應，反應過程中不形成活性中間體，舊鍵的斷裂和新鍵的形成是同步進行的。反應過程中，通過電子遷移形成環狀過渡態。若苯基烯丙基醚的兩個鄰位已有取代基，則烷基可遷移到對位。反應過程為：
醚的鹵化
醚即使在常溫也能與鹵族元素發生激烈作用，但乙醚卻可作為在0℃左右所進行的溴化反應的溶劑。氯比溴更易與醚作用，氣態苯甲醚的甲基在220-225℃時可被氯氯化。
結構
醚鍵C-O-C是醚類化合物的結構特征，其中氧原子是以sp3雜化狀態分別與兩個烴基的碳原子形成兩個σ鍵，氧原子上有兩對孤對電子占據sp3雜化軌道。
芳基醚中氧原子與芳環相連，類似于酚，故芳環上的親電取代反應容易發生，且難發生C-O鍵斷裂類型的反應。烴基醚中氧原子與sp3雜化態的碳原子相連，類似于醇，故在酸性條件下，能發生親核取代。
制備方法
Williamson醚合成法
無論是對稱醚還是混合醚，都可以由一分子醇先制得金屬鹽后，再和鹵代物或磺酸酯等發生親核取代反應來制得，這個方法稱為Wiliamson醚合成法。
此法是一個雙分子親核取代反應，既可用于簡單醚的制備，也可用于混合醚的制備。但要注意，鹵代烴應選用伯或仲鹵代烴，叔鹵代烴在反應條件下可能發生分子內消除反應生成烯烴。例如，制備叔丁基乙醚：
醇的脫水
在濃硫酸作用下，醇分子間脫水可制備對稱醚。此法適用于伯醇制備醚。若用仲醇或叔醇將易發生分子內消除生成烯烴。
芳鹵與酚鈉作用
芳鹵與酚鈉作用也稱烏爾曼反應（Ulmann反應），是合成二芳醚的重要方法，通常在高溫或有銅鹽、亞銅鹽存在下進行，一般用非質子強極性溶劑來提高芳基氧陰離子的親核性。
Mitsunobu偶聯反應
Mitsunobu偶聯反應是在Ph3P和偶氮二甲酸二乙酯（DEAD）作用下，伯醇、仲醇與酚反應可以高產率地生成相應的醚，這是生成混醚的一種重要的方法。芳基烷基醚和環醚的產率良好，二烷基醚不適合此法。反應式為：
加成反應
通過醇酚對烯烴的加成反應和醇酚對醛的加成反應制備醚：
烯烴的環氧化
烯烴在過氧酸的作用下生成1,2-環氧化物，稱為環氧化反應。常用的過氧酸有過氧乙酸、三氟過氧乙酸、過氧苯甲酸、過氧間氯苯甲酸等。烯烴的環氧化是過氧酸對烯烴的親電加成反應，雙鍵碳原子連有給電子基時，反應較易進行。反應的立體化學為順式加成，環氧化物保留原料烯烴的構型，即順式或反式，反式－己二烯二酸的烯烴分別生成順式或反式的環化物，且過氧酸是從位阻較小的方向進攻烯烴。
應用
醫藥
醚類化合物在醫藥領域應用廣泛。如乙醚具有麻醉作用，是臨床上最早用于外科手術的全身性吸入麻醉劑，但后來發現有毒副作用，對呼吸和循環有擬制作用，已被新型吸入麻醉劑鹵代醚類代替，如異氟醚、七氟醚等。其中異氟醚具有麻醉性能強、麻醉誘導迅速、平順、舒適、肌松較好等優點；七氟醚具有血氣分配系數低、不刺激呼吸道、血流動力學穩定、起效及蘇醒迅速且可控性好等優點。而環氧乙烷是一種廣譜、高效的氣體殺菌化學消毒劑，對消毒物品的穿透力強，可以殺滅大多數病原菌，主要用于外科器材和對熱不穩定的藥品等進行氣體熏蒸消毒等。
食品
與食品有關的醚類化合物包括β-乙醚、叔丁基對羥基茴香醚、聚氧丙烯甘油醚、蔗糖聚丙烯醚及乙基芳樟基醚等。
β-萘乙醚亦稱橙花素Ⅱ，具有粉香、花香、柑橘香以及葡萄、漿果的味道，可用于調配葡萄、香莢蘭、車厘子等食用香精。
叔丁基對羥基茴香醚為白色或微黃色結晶狀物，易溶于乙醇、丙二醇和油脂，不溶于水。作為脂溶性抗氧化劑，可穩定食品中的色素和抑制類化合物的氧化，適宜用于油脂食品和富脂食品。由于其熱穩定性好，因此可以在油煎或焙烤條件下使用。另外叔丁基對羥基茴香醚對動物性脂肪的抗氧化作用較強，而對不飽和植物脂肪的抗氧化作用較差，可與其他脂溶性抗氧化劑混合使用。
聚氧丙烯甘油醚為無色或淡黃色油狀液體，味苦，無揮發性，可溶于乙醚、乙醇、丙酮、四氯化碳等，也溶于苯及其他芳烴溶劑，難溶于水，具有消泡能力強、抑泡性持久和熱穩定性好等優點，通常在酵母、味精的加工中，用作消泡劑。
化工
醚類化合物常作為化工原料、溶劑等，在化工領域有重要作用。例如，乙醚可用作油類、染料、生物堿、脂肪、天然沒藥樹、合成樹脂、硝化纖維素、碳氫化合物、亞麻油、石油樹脂、脂松香脂、香料、非硫化橡膠等的優良溶劑，毛紡、棉紡工業用作油污潔凈劑，發射藥工業用于制造無煙火藥，感光工業用于生產膠棉和照相軟片，有機高分子化合物合成中用于制造睛綸、纖維素六硝酸酯和塑料，有機工業中用作格氏反應的中間體，分析化學中用作化學試劑。二甲醚作為一種新興的基本化工原料，由于其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性，在制藥燃料、農藥等化學工業中有許多獨特的用途。高純度的二甲醚可代替氟利昂用作氣溶膠噴射劑和制冷劑；可代替甲醇用作甲醛生產的新原料；可作為民用燃料氣；可作為城市管道煤氣的調峰氣、液化石油氣摻混氣；也是柴油發動機的替代燃料等。
危害
毒性
醚類對中樞神經具有麻醉作用，早期多出現興奮癥狀，很快轉入抑制表現。停止接觸后，麻醉作用很快消失。各種醚的麻醉作用程度相差很大，無規律性。一般不飽和醚強于飽和醚，鹵醚強于脂肪醚，小分子醚強于大分子醚。醚類對皮膚和黏膜有一定的刺激作用，其中鹵代醚刺激性最大。隨著鹵原子和不飽和程度增加，其刺激性和毒性相應增強。大多數醚類中存在的過氧化物對人體也會造成毒性。有機高分子化合物纖維素醚類則多呈粉末狀固體，經口毒性小，無經呼吸道和皮膚吸收的危險。醚類品種特別多，但烷基醚、不飽和烴醚、不對稱構造的烴醚等多數醚類物質一般人接觸機會少。多數醚類不引起明顯急性中毒癥狀。
防護措施
接觸醚類化合物需佩戴過濾式防毒面具、化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服或相應的化學防護服，佩戴橡膠或防苯耐油手套等防化學品手套，工作現場嚴禁吸煙，注意個人清潔衛生。中毒者應脫離接觸，對癥治療。如用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，用流動清水或生理鹽水沖洗眼睛；吸入者迅速脫離現場至空氣新鮮處，保持呼吸道通暢，輸氧或人工呼吸；食入者飲足量水催吐，及時就醫。
常見的醚
甲醚
甲醚（甲基 ether）的CAS號115-10-6，分子式C2H6O或CH3OCH3，又稱二甲醚。甲醚熔點141.5℃，沸點23.7℃，蒸氣壓為533.2kPa（20℃），閃點-41℃，液態相對密度為0.66，氣態相對密度1.62。甲醚為無色氣體，有醚類特有的氣味，性質穩定，能溶于水、醇、乙醚，易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。甲醚主要用作制冷劑、溶劑、萃取劑、聚合物的催化劑和穩定劑。二甲醚一般經呼吸道侵入體內，是弱麻醉劑，對中樞神經系統有抑制作用，吸入后可引起麻醉、窒息感，對呼吸道和皮膚有刺激作用。
乙醚
乙醚的CAS號60-29-7，分子式為(CH3CH2)2O或C4H10O，又稱二乙（基）醚。乙醚的熔點為-116.2℃，沸點34.6℃，蒸氣壓為58.92kPa（20℃），閃點-45℃，液態相對密度0.71，氣態相對密度2.56。乙醚為無色透明液體，有芳香氣味，極易揮發，性質穩定，微溶于水，溶于乙醇、苯、三氯甲烷等多數有機溶劑，低閃點、易燃。乙醚主要用作溶劑，醫藥上用作麻醉劑。
苯甲醚
苯甲醚分子式C6H5OCH3，俗稱茴香醚，為無色液體，具芳香氣味，密度0.994g/cm3，熔點-37.5℃，沸點155℃。不溶于水，可溶于醇和醚。苯甲醚可與三氯化磷等發生芳核上的親電取代反應；與碘化氫共熱，醚鍵發生斷裂，生成碘烷和苯甲醇。制備苯甲醚可采用鹵烷與醇金屬作用，用苯甲鈉與氯代甲烷作用，也可用甲基化試劑硫酸二甲酯與苯酚在堿性水溶液中反應制得。苯甲醚主要用于有機合成原料。
二氯乙醚
二氯乙醚的CAS號為111-44-4，分子式C4H8Cl2O或CICH2CH2OCH2CH2Cl，又稱β,β'-二氯代二乙醚、2,2'-二氯乙醚。二氯乙醚的熔點52℃，沸點178.5℃，蒸氣壓0.10kPa（20℃），閃點55℃，液態相對密度1.22（20℃），氣態相對密4.93，為帶有辣味和水果味的無色透明液體，穩定，不溶于水，可混溶于乙醇、醚、多數有機溶劑，遇明火、高熱易燃，受熱或遇水分解放熱，放出有毒的腐蝕性煙氣，燃燒分解產生有毒刺激性氯化物煙氣，與氧化劑接觸會猛烈反應。二氯乙烷主要用于溶劑、土壤熏蒸殺蟲劑，是有機合成的原料。
環醚
四氫呋喃
四氫喃亦稱四氫氧雜茂或1,4-環氧丁烷，是雜環化合物呋喃的完全氫化產物。分子式為C4H8O，是一種無色透明液體，具有類似乙酸的氣味。密度為0.888g/cm3，沸點為66℃，凝固點為-65℃。四氫呋喃溶于水、乙醇、乙醚和多數有機溶劑，能與水完全互溶，并組成共沸混合物，在空氣中容易氧化形成易爆的過氧化物。四氫呋喃的溶解能力強（稱為萬能溶劑），能溶解許多種高分子化合物，可作為多數合成和天然樹脂的溶劑，應用廣泛。如作為合成纖維、合成橡膠的溶劑，從水溶液中提取脂肪酸的溶劑，還用于制造萃取劑，油墨、防腐涂料和人造革的表面處理劑等。
環氧乙烷
環氧乙烷又稱氧化乙烯，分子式C2H4O。常溫下系無色有醚味的氣體（沸點0.5℃），易液化，能以任意比例與水及大多數有機溶劑互溶。氣態環氧乙烷易在空氣中爆炸，但液態環氧乙烷無爆炸性。環氧乙烷是一種最簡單的環醚，因分子中有三元環氧結構，易斷裂，可發生多種反應，所以環氧乙烷的應用領域十分廣泛。環氧乙烷的最大作用是生產乙二醇，并用于生產非離子型表面活性劑、縮乙二醇類、藥物中間體、乙醇胺、合成洗滌劑、農藥、油品添加劑、乳化劑、防腐涂料等。
吡喃
吡喃是一種含有一個氧雜原子的六元雜環化合物，分子式為C5H6O。有兩種同分異構體，分別稱為α-吡喃（1,2-吡喃）和γ-吡喃（1,4-吡喃）。
α-吡喃未被單獨分離出來。γ-吡喃的沸點為80℃，在空氣中迅速變色，不穩定。吡喃的電子結構與苯系類似，環中氧原子具有極強的堿性，因此吡喃易與強酸形成鹽。常見的有鹽酸鹽、高氯酸鹽等，成鹽后性質較穩定。許多重要的天然物質，如色素、糖、抗生素、生物堿均含有吡喃或吡喃鹽的環系，如五碳糖或己糖形式的六元環的半縮醛結構，稱為吡喃糖。
冠醚
冠醚是在1962年由美國化學家佩德森合成的。他在1967年日本東京第七屆國際配位化合物學術會議上首次公布了這一研究報告。因其分子是具有-OCH2CH2-重復單位的大環多醚，其形狀像皇冠，故稱為冠醚。冠醚是根據成環的總原子數m和其中所含的氧原子數n來命名的，稱之為m-冠-n。
冠醚最主要的特點是分子中有一個空腔，因而可與很多金屬離子配合。隨分子中空腔大小不同，可與不同的金屬離子配合。例如，12-冠-4和15-冠-5能分別與鋰和鈉離子配合，而18-冠-6中空腔的直徑約0.3nm，與鉀離子的直徑相近，因此18-冠-6能與KX（X指的是OH-，CN-，MnO4-，F-，I-等離子）形成穩定的配位化合物。
冠醚分子內圈氧原子可與水形成氫鍵，故有親水性。它的外圈都是碳氫鍵，又有親脂性，因此冠醚能將水相中的試劑包在內圈，將其帶到有機相中，從而加速非均相有機反應的速度。故冠醚可用作相轉移催化劑。
冠醚參與的相轉移催化反應選擇性強、產品純度高、分離容易，也不必使用昂貴的非質子極性溶劑，因此用途非常廣泛。冠醚有一定的毒性，對皮膚和眼睛有刺激作用。
參考資料 >
關于食品添加劑新品種氨基乙酸（羥基乙腈法）等的公告（2017年第3號）.國家食品安全風險評估中心.2024-03-04