有机化学高鸿宾第四第十章醚和环氧化合物

有机化学高鸿宾第四第十章醚和环氧化合物第一页，共24页。定义：

两个烃基通过氧原子链接起来的化合物。

醚的通式：R—O—R（R’）Ar—O—Ar或Ar—O—R醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。实验室中常作为溶剂。醚有麻醉作用，1850年被用作外科手术上的全身麻醉剂。（有副作用，现用如七氟醚、卤代烃等）第一节醚第二页，共24页。醚与醇是同分异构体其异构体的写法与醇略有不同，因为氧的两边均有烷基，需将总碳数分为两部分。以C4H10O为例，醚的异构体有三个：甲基异丙醚甲基丙醚乙醚一、醚的命名和结构如何命名？命名？1、醚的命名第三页，共24页。(1)单醚：二烃基醚，饱和烃基可省去“二”,不饱和烃基则否:二乙烯基醚甲醚二苯醚(2)混醚：“烃基”＋“烃基”＋“醚”，较优基团置后，但芳基置前:甲乙醚苯甲醚（茴香醚）methylethylether第四页，共24页。(3)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。2，3-二甲基-2-甲氧基戊烷4-甲氧基甲苯2、醚的结构O:sp3杂化第五页，共24页。易燃易爆但可以和水分子形成氢键，小分子醚有一定水溶性。使用小分子醚时，应避免明火。乙醚，它遇到火星就有发生燃烧爆炸的危险。其蒸气能从远处将明火引来起火。醚长期放置受热或碰撞可发生爆炸。二、醚的物理性质

Ethershaveboilingpointsthatareroughlycomparablewiththoseofhydrocarbonsofthesamemolecurlarweight(MW).Forexampletheboilingofdiethylether(mw=74)is34.6℃;thatofpentane(mw=72)is36℃.Butylalcohol(mw74)is117.7℃.无活泼氢，自身不形成氢键。故熔沸点低，挥发性大。第六页，共24页。醚键的断裂形成过氧化物溶解于浓酸｛三、醚的化学性质R稳定，不和除酸之外的试剂反应。在空气中会慢慢氧化成过氧化物。对氧化剂、还原剂稳定，对碱稳定对活泼金属稳定有碱性，与强酸反应第七页，共24页。1、盐的生成醚中氧原子上未共用电子对，可作为路易斯碱，与强质子酸（如HCl和H2SO4等）和路易斯酸（如BF3和AlCl3）作用生成盐；用冷水稀释又得到醚，可用于醚的分离、纯化。用醚作溶剂制备格氏试剂，可稳定格式试剂，增加反应转化率。第八页，共24页。

醚形成盐后，由于带正电荷氧原子吸电子的结果，R-O键变弱，因此，发生R-O键断裂。生成一分子卤代烷和一分子醇。2、醚链的断裂当使用过量的氢碘酸时，则醇也与氢碘酸作用，成碘代烷，即：小基团R生成卤代烃HX使醚键断裂的能力：HI>HBr>>HCl>>HF第九页，共24页。反应以SN2为主：

X-作为亲核试剂易进攻空阻小的碳，这样不对称醚以较小基团生成RX为主。蔡塞尔(Zeisel)甲氧基(-OCH3)定量测定法根据生成碘化银的量，计算出甲氧基含量。此反应用于天然的复杂有机化合物分子中甲氧基的测定。SN2机理第十页，共24页。

当混醚中的一个烃基是芳基时，由于p、π-共轭效应的影响，芳环与氧原子相连的键比较牢固，与氢碘酸反应时，发生烷氧键(R-O)断裂，生成碘代烷和酚。叔烷基醚的反应可按SN1机理进行：第十一页，共24页。醚键断裂的取向？1.脂肪烃基——甲基>伯烃基>仲烃基。生成小的卤代烃3.芳香烃基——不易断裂。2.叔烃基——按SN1历程进行。生成叔烃基卤生成酚第十二页，共24页。3、过氧化物的生成醚在空气中久置后易生成过氧化物。

过氧化物不稳定，受热易发生爆炸。在蒸馏醚时一定要先除去过氧化物再蒸馏。检验方法；淀粉-KI（变蓝）除去方法：FeSO4洗涤、干燥。蒸馏有机物时，不能蒸干！氢过氧化乙醚过氧化物的生成过程如下：第十三页，共24页。1、醇的分子间脱水单醚的制备反应特点：1)分子间脱水的温度低于分子内脱水；2)此法伯醇收率高（SN2机理）。四、醚的制法第十四页，共24页。2、Williamson合成法混醚的制备比较上两个反应的区别？第十五页，共24页。第二节环氧乙烷环氧化物一、命名结构环氧化合物：环醚2、环氧化合物的结构三元环具有较大的环张力1、命名称为环氧某烃:环氧乙烷1,2-环氧丙烷3-氯-1,2-环氧丙烷第十六页，共24页。

环氧乙烷由于存在较大角张力，容易与亲核试剂（如H2O、HX、ROH、NH3、RMgX等）发生亲核取代反应而开环。二、环氧乙烷的开环反应第十七页，共24页。第十八页，共24页。

——酸催化（SN1)

不对称的环氧化合物在酸催化下，有先形成C+碳正离子的趋势，反应具有SN1的性质，Nu:优先进攻取代较多的C原子：1、酸催化的开环反应第十九页，共24页。空间效应决定碱性开环方向，SN2；电子效应决定酸性开环方向，SN1。

2、碱催化的开环反应不对称的环氧化合物在碱催化下，发生SN2反应，Nu:优先进攻取代较少的C原子：

第二十页，共24页。例：第二十一页，共24页。O第二十二页，共24页。

(60%)

不对称的