醚和环氧化合物.ppt

第十章醚和环氧化合物 10 1醚和环氧化合物的命名10 2醚和环氧化合物的结构10 2 1醚的结构10 2 2环氧化合物的结构10 3醚和环氧化合物的制法10 3 1醚和环氧化合物的工业合成10 3 2williamson合成法 1 醇钠对rx的sn2反应合成醚 2 合成环醚 生成环的大小与反应速率的关系 3 立体专一性 邻基参与作用10 3 3不饱和烃与醇的反应 10 4醚的物理性质10 5醚的波谱性质10 6醚和环氧化合物的化学性质10 6 1盐的生成10 6 2酸催化碳氧键断裂10 6 3碱催化碳氧键断裂10 6 4环氧乙烷与grignard试剂的反应10 6 5claisen重排10 6 6过氧化物的生成绿色化学简介 醚 ethers 醚键 对于烃基部分简单的混醚 烃基 烃基 醚 优先 的烃基放在后面芳基放在前面 对于结构复杂的醚 较大的烃基作为母体 烃氧基作为取代基 2 甲氧基戊烷 2 methoxypentane 1 乙氧基 4 甲苯 1 ethoxy 4 methylbenzene 二甲氧基乙醚二甘醇二甲醚 diglyme 环氧化合物 环氧某烃 3 氯 1 2 环氧丙烷环氧氯丙烷 10 2醚和环氧化合物的结构 图10 1乙醚分子的球棍模型 10 2 2环氧化合物的结构 三元环具有较大的环张力 环氧乙烷 1 醇钠对rx的sn2反应合成醚 影响反应的因素 x与 oh的距离愈小 愈易反应 环张力愈小 愈易反应 x与 oh处于反式 ro 从背后进攻中心c原子 形成具有立体专一性的环氧化合物 顺 1 2 环氧丁烷 反 1 2 环氧丁烷 10 3 3不饱和烃与醇的反应 醇与烯烃在酸的催化下 发生亲电加成反应 生成醚 例如 在碱的催化下 醇与炔烃发生亲核加成反应 生成烯基醚 10 4醚的物理性质10 5醚的波谱性质 ir c o1200 1050cm 1 波数 cm 1 t 图10 2正丙醚的红外光谱图 t a3 37b1 59c0 93 图10 3正丙醚的核磁共振谱图 在酸催化下 环氧化合物发生亲核取代反应 开环生成2 取代乙醇 工业上制备乙二醇的方法 不对称的环氧化合物在酸催化下 发生sn2反应 nu 优先进攻取代较多的c原子 空间效应决定碱性开环方向 电子效应决定酸性开环方向 反应机理 经历一个六元环过渡态 烯丙基同时重排和异构化 当两个邻位均被占有时 取代发生在对位 10 6 6过氧化物的生成 1990年美国污染防止法案 pollutionpreventionact 1995年美国国家环境技术战略 2020年废物减少40 50 装置消耗原材料减少20 25 1995年美国设立 总统绿色化学挑战奖 我国进行绿色化学的研究有10年的历史 绿色化学简介 绿色化学 greenchemistry 环境无害化学 environmentalbenignchemistry 环境友好化学 environmentalfriendlychemistry 清洁化学 cleanchemistry 绿色化学 从源头消除污染的一项措施 是利用化学防止污染的一门科学 内容 新设计或重新设计化学合成 制造方法和化工产品来根除污染源 绿色化学12条规则 防止废物生成比其生成后再处理更好 合成方法使原料最大量地进入产品之中 原料 中间产物和最终产品均对人类和环境无害 无毒 4 化工产品 具有高效的功能 同时减少毒性 5 尽可能避免使用溶剂 助剂 选用无毒 无害的助剂 6 降低能耗 最好采用常温 常压下的合成方法 7 原料采用可再生性资源代替消耗性资源 8 尽量不用不必要的衍生物 如限制性基团 保护 去保护基团 临时调变物理 化学工艺 9 采用高选择性的催化剂 10 化工产品 使用后能分解成可降解的无害产品 11 对危害物质在生成前实行在线监测和控制 12 选择化学生产过程中的物质 使化学意外事故的危险性降低到最小程度 绿色化学的基本内容 原子经济性 atomeconomy trost教授 trostbmscience1991 254 1471 最大限度地利用原料分子每一个原子 使之结合到目标分子中 达到零排放 zeroemmission 加成反应 重排反应 前者 25 后者 100 使用碳酸二甲酯替代硫酸二甲酯 性质 密度接近于液体 黏度接近气态 扩散系数比液体大100倍 具有很高的传质速度 流体的密度