Die Williamson-Reaktion ist weit verbreitet, wird sowohl im Labor als auch in der industriellen Synthese eingesetzt und bleibt die einfachste und beliebteste Methode zur Herstellung von Ethern. Sowohl symmetrische als auch asymmetrische Ether lassen sich leicht herstellen. Insbesondere die intramolekulare Reaktion von Halogenhydrinen führt zu Epoxiden.
Bei asymmetrischen Ethern gibt es zwei Möglichkeiten für die Wahl der Reaktanten, von denen eine in der Regel entweder aufgrund der Verfügbarkeit oder der Reaktivität bevorzugt wird. Die Williamson-Reaktion wird auch häufig verwendet, um einen Ether indirekt aus zwei Alkoholen herzustellen. Einer der Alkohole wird zunächst in eine Abgangsgruppe (meist Tosylat) überführt, dann werden die beiden miteinander umgesetzt.
Das Alkoxid (oder Aryloxid) kann primär, sekundär oder tertiär sein. Das Alkylierungsmittel hingegen ist vorzugsweise primär. Sekundäre Alkylierungsmittel reagieren auch, aber tertiäre sind meist zu anfällig für Nebenreaktionen, um von praktischem Nutzen zu sein. Die Abgangsgruppe ist meist ein Halogenid oder ein Sulfonatester, der für den Zweck der Reaktion synthetisiert wird. Da die Reaktionsbedingungen recht forciert sind, werden oft Schutzgruppen verwendet, um andere Teile der reagierenden Moleküle zu befrieden (z. B. andere Alkohole, Amine, etc.)
Die Williamson-Ethersynthese ist eine häufige Reaktion im Bereich der Organischen Chemie in der industriellen Synthese und in den Lehrlabors für Studenten. Die Ausbeuten für diese Ethersynthesen sind traditionell niedrig, wenn die Reaktionszeiten verkürzt werden, was in den Unterrichtslaboratorien für Studenten der Fall sein kann. Wenn man die Reaktionen nicht für die richtige Zeit unter Rückfluss laufen lässt (zwischen 1-8 Stunden bei 50 und 100 °C), kann es sein, dass die Reaktion nicht zu Ende geführt wird, was zu einer schlechten Gesamtproduktausbeute führt. Um dieses Problem zu entschärfen, wird jetzt die mikrowellenunterstützte Technologie eingesetzt, um die Reaktionszeiten für Reaktionen wie die Williamson-Ethersynthese zu beschleunigen. Diese Technologie hat die Reaktionszeiten, die bisher einen Rückfluss von mindestens 1,5 Stunden erforderten, in einen schnellen 10-minütigen Mikrowellenlauf bei 130 °C umgewandelt, was die Ausbeute der synthetisierten Ether von 6-29 % auf 20-55 % erhöht hat (die Daten wurden von mehreren verschiedenen Laborabteilungen zusammengestellt, die diese Technologie in ihre Synthesen integriert haben).
Es gab auch signifikante Fortschritte bei der Synthese von Ethern, wenn Temperaturen von 300 °C und höher und schwächere Alkylierungsmittel verwendet wurden, um eine effizientere Synthese zu ermöglichen. Diese Methodik hilft, den Syntheseprozess zu rationalisieren und macht die Synthese im industriellen Maßstab praktikabler. Die viel höhere Temperatur macht das schwache Alkylierungsmittel reaktiver und macht es weniger wahrscheinlich, dass Salze als Nebenprodukt entstehen. Diese Methode hat sich als hochselektiv und besonders hilfreich bei der Herstellung von aromatischen Ethern wie Anisol erwiesen, das zunehmend industrielle Anwendungen findet.