醚和环氧化合物课件

1、醚和环氧化合物课件第十章第十章 醚和环氧化合物醚和环氧化合物10.1 醚和环氧化合物的命名10.2 醚和环氧化合物的结构10.3 醚和环氧化合物的制法10.4 醚的物理性质10.5 醚和环氧化合物的化学性质醚和环氧化合物课件作业作业P376（二）（二）3、5、6（三）（三）3、4、5（五）（五）1醚和环氧化合物课件ROR醚醚:单醚单醚: CH3CH2OCH2CH3混醚混醚:CH3OCCH3CH3CH3环醚：环醚：O四氢呋喃四氢呋喃(THF)H2CCH2O环氧乙烷环氧乙烷环氧化合物：环氧化合物：醚和环氧化合物课件10.1 醚和环氧化合物的命名醚和环氧化合物的命名(多用习惯命名法多用习惯命名法)单

2、醚：单醚：“二二” “烃基烃基” “醚醚”, 简单的简单的饱和烃基饱和烃基可省去可省去“二二”O二苯醚二苯醚CH3OCH3二甲醚二甲醚甲醚甲醚二乙基醚二乙基醚乙醚乙醚CH3CH2OCH2CH3CH2CHOCHCH2二乙烯基醚二乙烯基醚OCH3CH3二二-(2-甲基环甲基环戊基戊基)醚醚醚和环氧化合物课件对于烃基部分简单的混醚：烃基对于烃基部分简单的混醚：烃基 烃基烃基 “醚醚” 优先的烃基放在后面 芳基放在前面CH3OCH2CH3甲乙醚甲基叔丁醚CH3OC(CH3)3CH2CHOCH2CH3乙基乙烯基醚OCH3苯甲醚茴香醚醚和环氧化合物课件对于结构复杂的醚对于结构复杂的醚,采用系统命名法采用系

3、统命名法 较大的烃基作为母体，较大的烃基作为母体，烃氧基作为取代基CH3CHCH2CH2CH3OCH32-甲氧基戊烷戊烷1-甲基甲基-4-乙氧基苯苯CH3CH2OCH3CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH3 , -二甲氧基乙醚二甲氧基乙醚二甘醇二甲醚二甘醇二甲醚OCH2CH33-乙氧基环己烯环己烯醚和环氧化合物课件环氧化合物：环氧某烃环氧化合物：环氧某烃1,2-环氧丙烷环氧丙烷CH3CHCH2OH2CCH2O环氧乙烷环氧乙烷CH2CHCH2OCl3-氯氯-1,2-环氧丙烷环氧丙烷 环氧氯丙烷环氧氯丙烷环醚：按杂环化合物命名环醚：按杂环化合物命名O四氢呋喃四氢呋喃(THF)OO1,4-二氧杂

4、环己烷二氧杂环己烷1,4-二氧六环二氧六环 二二 烷烷醚和环氧化合物课件10.2 醚和环氧化合物的结构醚和环氧化合物的结构乙醚分子的球棍模型乙醚分子的球棍模型10.2.1 醚的结构醚的结构OCH3CH31120.142 nmO: sp3 杂化杂化醚和环氧化合物课件10.2.3 环氧化合物的结构环氧化合物的结构CH2CH2O52.961.50.147 nm0.144 nm三元环具有较大的环张力三元环具有较大的环张力, 不稳定。不稳定。10.2.2 芳醚的结构芳醚的结构OCH3O: sp2 杂化杂化O原子与苯环形成原子与苯环形成p-共轭共轭醚和环氧化合物课件10.3.1 醚和环氧化合物的工业合成醚

5、和环氧化合物的工业合成单醚：单醚：2 CH3CH2OH浓浓 H2SO4CH3CH2OCH2CH3醇在硫酸的作用下脱水生成醚醇在硫酸的作用下脱水生成醚单醚的制备方法单醚的制备方法2 CH3CH2CH2CH2OH浓浓 H2SO4(CH3CH2CH2CH2)2O环氧乙烷：环氧乙烷：CH2CH2+12O2Ag280300, ,12MPaH2CCH2O10.3 醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物课件环氧乙烷的制法（1）烯烃与过氧化物反应）烯烃与过氧化物反应 OOOHCHCl3C6H5CH=CH2C6H5COC6H5CHCH2CCHC6H5HC6H5CH3CO3H, C6H625OHC

6、6H5HC6H5醚和环氧化合物课件注意：如果烯烃有顺反异构，用过氧酸氧化后，取代基的相对位置不变，再如： CCHC6H5C6H5HCH3CO3H, C6H6OC6H5HHC6H5（2）-卤代醇的环化（分子内卤代醇的环化（分子内SN2）OHBrNaOH, H2OO醚和环氧化合物课件ORRRClRONa（威廉孙合成法）（威廉孙合成法）ROHHORROR（醇脱水）（醇脱水）ROHRORCH=CH2RCHCH3（烯烃与醇的加成）（烯烃与醇的加成）10.3 醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物课件10.3.2 Williamson 合成法（重点）合成法（重点）用于混醚、环醚、芳香醚的合

7、成用于混醚、环醚、芳香醚的合成(1) 醇钠与醇钠与RX及其衍生物的及其衍生物的SN2反应合成醚反应合成醚CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2O Na丙丙醇醇丙丙醇醇钠钠CH3CH2ICH3CH2CH2OCH2CH3 + Na I乙乙丙丙醚醚( (70%)NaR O Na + R LR OR + Na LL: Br, I醚和环氧化合物课件反应特点：反应特点： SN2 反应反应 原料最好使用伯卤代烃RCH2X(CH3)2CHONa +CH2Cl(CH3)2CHOCH2+ NaClCH2ONa + (CH3)2CHClBuOHtCH3CCH3ONaCH3CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CC

8、H3BrCH3CH3CH2ONaCH3CCH3OCH2CH3CH3CH3CCH3CH2醚和环氧化合物课件OHONaOCH2ROCH3OCH2CH=CH2NaOHRCH2Br(CH3)2SO4+ NaBr+ NaBr+ NaBr苯甲醚茴香醚苯基烯丙基醚（ ）CH2=CHCH2Br酚醚的生成醚和环氧化合物课件芳香醚的合成：芳香醚的合成： OCH3Br +NaOCH3O2NO CH(CH3)2NO2O2NONaNO2+ClCH(CH3)2O2NNaO CH(CH3)2NO2+Cl醚和环氧化合物课件(2) 合成环醚合成环醚 环醚可通过分子内的环醚可通过分子内的Williamson反应制备：反应制备：

9、(CH2)nCH2OHXHO-H2O(CH2)nCH2OXX(CH2)n+1O反应速率与环的大小相关：反应速率与环的大小相关：OOOOOO反应速率依次减小反应速率依次减小醚和环氧化合物课件影响反应的因素：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CH2CH2BrNaOHOHCH2CH2BrONaOCa(OH)2CH2CH2ClOHCH2CH2O醚和环氧化合物课件10.3.3 不饱和烃与醇的加成反应（重点）醇与烯烃在醇与烯烃在酸酸的催化下，发生的催化下，发生亲电加成亲电加成反应，生成醚：反应，生成醚：羟基的羟基的保护基保护基例如：例如：BrCH2CH2CH2OHDCH

10、2CH2CH2OHROH + CH3CCH3CH2浓浓H2SO4ROCCH3CH3CH3BrCH2CH2CH2OH + CH3CCH3CH2H2SO4BrCH2CH2CH2OC(CH3)3Mg纯纯醚醚BrMgCH2CH2CH2OC(CH3)3D2ODCH2CH2CH2OC(CH3)3DCH2CH2CH2OH +H2SO4CH3CCH3CH2醚和环氧化合物课件在在碱碱的催化下，醇与炔烃发生的催化下，醇与炔烃发生亲核加成反应，烯基醚：，烯基醚：RCCHCH3CH2OH+NaOHRCCH2OCH2CH3(CH3)3COC(CH3)3思考：思考：的制备方法的制备方法+C CH2C OHCH3CCHHg

11、2HOR+CH3CCH2OR亲电加成醚和环氧化合物课件10.4 醚的物理性质醚的物理性质沸点较低沸点较低, ,因为醚因为醚分子间分子间不能形成氢键不能形成氢键; ;有一定的水溶性有一定的水溶性, ,因为因为醚醚分子可分子可与水与水分子形成氢键。分子形成氢键。醚和环氧化合物课件一种一种Lewis碱碱 pKb 17.5ROR10.5 醚和环氧化合物的化学性质醚和环氧化合物的化学性质10.5.1 盐的生成盐的生成ROR + HClRORH+ Cl分离与提纯醚分离与提纯醚与强酸作用生成与强酸作用生成 盐：盐：RORBF3RORBF3RORRMgXORRRORMgRX醚和环氧化合物课件10.5.2 酸催

12、化酸催化 CO 键断裂键断裂醚在HI或HBr的作用下，CO键断裂，生成醇与卤代烷。机理取决于醚分子中烃基的结构，伯烃为SN2，叔烃基为SN1CH3CH2CH2OCH3 + HICH3CH2CH2OCH3HCH3CH2CH2OCH3HICH3I + CH3CH2CH2OHCO键断裂位置：键断裂位置：优先在较小烃基一边断裂，得到较小，得到较小的卤代烃，较大的醇。的卤代烃，较大的醇。醚和环氧化合物课件含有叔烃基的混醚，醚键优先在叔丁基一边断裂可生成较稳定的叔碳正离子-SN1反应历程CCH3CH3CH3O CH3HBrCCH3CH3CH3OCH3HCH3OHCCH3CH3CH3BrCCH3CH3CH3

13、Br芳基烷基醚与HI作用，只发生烷氧断裂，（，（P-共轭共轭）+OCH3HI+OHCH3I醚和环氧化合物课件酸催化下环氧化合物发生亲核取代反应，开环生成 二取代乙醇：H2CCH2OH+,H2O10HOCH2CH2OH工业上制备乙二醇的方法H2CCH2O+ H3O+H2CCH2OH+ H2OSN1历程：H2CCH2OHH2CCH2OHH2OH2CCH2HOOH2-H+H2CCH2HOOH醚和环氧化合物课件 不对称的环氧化合物在酸催化下，发生SN1反应：CCH2OCH3CH3H+CCH2OCH3CH3HCCH2OCH3CH3HCH3OHCCH2CH3CH3OCH3HOH-H+(CH3)2CCH2O

14、HOCH3醚和环氧化合物课件10.5.3 碱催化CO 键断裂 在碱催化下，环氧化合物发生SN2反应，亲核试剂进攻取代较少的C原子, 而发生开环反应：H2CCH2O+ NH3HOCH2CH2NH2H2CCH2O一乙醇胺二乙醇胺三乙醇胺H2CCH2OHOCH2CH2NHCH2CH2OHHOCH2CH2HOCH2CH2HOCH2CH2N醚和环氧化合物课件CCH2OCH3CH3+ CH3OCCH2OCH3OCH3CH3CH3OHCCH2OCH3OHCH3CH3+ CH3O碱性开环方向-空间效应决定酸性开环方向-电子效应决定 不对称的环氧化合物在碱催化下，发生SN2反应：醚和环氧化合物课件10.5.4 环氧化合物与Grignard试剂的反应（重点）环氧化合物与Grignard试剂发生亲核取代反应，生成增加2个C原子的伯醇：H2CCH2O RMgBr/ (C2H5)2O H3O+HOCH2CH2RCH3CH2ClMg干醚CH3CH2MgClOCH3CH2CH2CH2OMgClH+, H2OCH3CH2CH2CH2O