醚环氧化物专题知识讲座

醚环氧化物专题知识讲座醚环氧化物专题知识讲座第1页2第九章醚和环氧化合物

醚(ethers)是两个烃基经过氧原子连接起来化合物。环氧化合物(epoxides)多指含有三元环醚及其衍生物。第九章醚和环氧化合物上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第2页3第九章醚和环氧化合物第一节醚(一、结构和命名)第一节醚一、醚结构和命名

醚通式：R-O-R’、Ar-O-R

或Ar-O-Ar’

醚键中氧杂化（

sp3

、sp2）和键角(110°、120°)

醚官能团为醚键121o142pm142pm136pm上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第3页4甲醚(methylether)乙醚(ethylether)苯甲醚Methylphenylether第九章醚和环氧化合物第一节醚(一、结构和命名)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第4页5

在醚分子中,与氧原子相连两个烃基相同时为单醚；两个烃基不一样时为混醚；两个烃基中有一个或两个是芳香烃基为芳香醚。氧原子和碳原子结合成环状化合物，通常称为环醚。甲醚(methylether)苯甲醚Methylphenylether第九章醚和环氧化合物第一节醚(一、结构和命名)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第5页6

简单醚常见普通命名法命名：“A基B基醚”。单醚普通省略“二”字。混醚按先小后大,先芳基后脂基排列烃基。英文命名则按字母次序排列烃基。

二甲基醚(甲醚)二苯基醚(苯醚)(dimethyletherormethylether)(diphenylether)甲基叔丁基醚(甲叔丁醚)苯基异丙基醚(苯异丙醚)(methyltertiarybutylether)(isopropylphenylether)第九章醚和环氧化合物第一节醚(一、结构和命名)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第6页7

结构复杂醚可用系统命名法：将醚键所连接2个烃基中碳链较长烃基作母体，称“某烃氧基某烃”。2-甲氧基戊烷(2-methoxypentane)

环醚多用俗名。四氢呋喃(tetrahydrofuran)1,4-二氧六环(1,4-dioxane)2-乙氧基乙醇(2-ethoxyethanol)第九章醚和环氧化合物第一节醚(一、结构和命名)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第7页8第九章醚和环氧化合物第一节醚(二、醚物理性质)二、醚物理性质1.醚分子中没有直接与氧相连氢,故不会形成份子间氢键,沸点比相对分子质量相同醇为低,而与对应烷烃靠近。

2.醚分子中氧在一定程度上可与水形成氢键，故水溶性与相对分子质量相同醇相近而比烷烃为大。上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第8页9—C—O—C—

第九章醚和环氧化合物第一节醚(三、醚化学性质)三、醚化学性质

醚较稳定，其稳定性仅次于烷烃。醚不能与强碱、稀酸、氧化剂、还原剂或活泼金属反应。在一定条件下可发生反应，反应与醚氧原子上孤电子对相关。上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第9页10例：第九章醚和环氧化合物第一节醚(三、醚化学性质)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第10页11（二）醚键断裂

在加热条件下,醚与氢卤酸反应，醚键断裂，生成醇和卤代烷，生成醇可深入与过量氢卤酸反应。浓HI是最有效分解醚试剂。

通常是较小烃基生成卤代烃,较大烃基生成醇(芳基则生成酚);若为R-OCH3与HI作用,则可定量地生成CH3I。第九章醚和环氧化合物第一节醚(三、醚化学性质)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第11页12

醚键断裂反应属于亲核取代反应,通常伯烷基醚易按SN2机制进行,叔烷基醚易按SN1机制进行。H-ISN2第九章醚和环氧化合物第一节醚(三、醚化学性质)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第12页13(三)过氧化物生成

烷基醚在空气中久置，α-碳上氢可被氧化,生成醚过氧化物。乙醚过氧化乙醚过氧化醚受热易分解爆炸，蒸馏醚时应防止蒸干第九章醚和环氧化合物第一节醚(三、醚化学性质)过氧化醚检验：酸性碘化钾-淀粉试纸过氧化醚除去：还原剂硫酸亚铁或亚硫酸钠上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第13页14第二节环氧化合物第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物环氧化合物(epoxides)是指含有三元环醚及其衍生物。一、环氧化合物结构与命名OCC61.6º～105º59.2o149pm147pm上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第14页15第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物(一、结构与命名)1.环氧化合物普通命名法是依据对应烯烃称为“氧化某烯”。氧化乙烯又称为环氧乙烷。氧化乙烯（环氧乙烷）

(ethyleneoxide)

氧化丙烯(propyleneoxide)氧化异丁烯(isobutyleneoxide)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第15页162.环氧化合物系统命名法通常以“环氧乙烷”为母体，三元环中氧原子编号为１。2-甲基-2-乙基环氧乙烷

(2-methyl-2-ethyloxirane)2,3-二甲基环氧乙烷(2,3-dimethyloxirane)2-乙基环氧乙烷(2-ethyloxirane)第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物(一、结构与命名)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第16页17第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物(二、开环反应)二、环氧化合物开环反应

环氧化物分子中存在张力很大三员氧环，化学性质活泼。与酸、碱或其它强亲核试剂均能直接进行开环反应(openingofringreaction)

。上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第17页18(一)酸催化开环反应

在稀酸条件下，环氧化合物环被打开，生成对应加成产物。第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物(二、开环反应)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第18页19

非对称环氧化合物在酸催化下进行开环反应时,亲核试剂主要进攻取代基较多环氧碳原子。2-甲基环氧乙烷2-氯-1-丙醇1-氯-2-丙醇第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物(二、开环反应)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第19页20(二)碱催化开环反应

环氧化合物在强碱作用下,环被打开，生成对应加成产物。第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物(二、开环反应)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第20页21

非对称环氧化合物在碱性条件或用强亲核试剂进行开环反应时，亲核试剂主要进攻取代基较少环氧碳原子。1-甲氧基-2-丙醇第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物(二、开环反应)上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第21页22三、环氧化合物开环反应机制第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物(三、开环反应机制)1.酸催化开环反应机制

环氧化合物开环反应属于亲核取代反应。酸性条件下,首先生成质子化环氧化合物(protonatedepoxide),然后亲核试剂进攻质子化环氧化合物,质子化环氧化合物快速开环生成产物。上页下页首页醚环氧化物专题知识讲座第22页23

碱催化开环反应,是亲核试剂直接进攻环氧化合物本身,而不是先生成质子化环氧化合物,所以开环需要在强碱条件下或强亲核试剂。2.碱催化开环反应机制第九章醚和环氧化合物第二节环氧化合物(三、开环反应机制)上页下页首页