有机化学：第10章 醚和环氧化合物

1、水分子中的两个H原子都被烃基取代的化合物称为醚。脂环烃的环上C原子被一个或多个O原子取代后所形成的化合物，称为环醚；其中三元环醚称为环氧化合物 。 第10章 醚和环氧化合物 醚键 (C)O(C)ROH ArOH RR三元环醚称为环氧化合物 华南理工大学主讲教师：范娟2022/7/2310.1 醚和环氧化合物的分类和命名10.2 醚和环氧化合物的制法10.3 醚和环氧化合物的结构10.4 醚的物理性质10.5 醚和环氧化合物的化学性质(1) 佯盐的生成；(2) 酸催化醚键断裂(3) 环氧化合物的开环(4) 环氧化合物与格氏试剂的反应(5) 醚的-H氧化 生成过氧化物Ch10 Ethers and

2、 Epoxides醚 直链醚 环醚 单醚 混醚 RORROR ，芳香醚 ROAr10.1 醚的分类和命名第10章 醚和环氧化合物（二）苯（基）醚(2)混醚的命名：两烃基按由小到大的顺序写出，称为“某（基）某（基）醚”。甲乙醚 CH3CH2OCH3(1)单醚的命名：按醚的烃基名称，称为(二)烃(基)醚CH3CH2OCH2CH3 乙醚甲基叔丁基醚甲基乙烯基醚CH3OCH3 （二）甲醚若一个烃基为芳香烃基，则芳香烃基在前。苯甲醚（茴香醚）3-甲基-2-甲氧基戊烷(4)三元环醚一般称为“环氧某烷”，并标明环氧键所在的碳原子的位置。2,3-环氧丁烷氧杂环戊烷；四氢呋喃(THF)(3)若烃基结构比较复杂的

3、醚，以烃为母体，烃氧基为取代基。1,4-二氧杂环己烷；1,4-二氧六环其他环醚常用俗名或称“氧杂环某烷”。1,2环氧丙烷10.2 醚和环氧化合物的制法10.2.1 醇脱水制备对称醚用于混醚、芳香醚、环醚的合成(1) 醇钠与1RX的亲核取代反应合成混醚10.2.2 Williamson醚合成法（制备醚的主要方法）硫酸二甲酯，剧毒 碳酸酯，无毒 SN2(2) 酚钠的亲核取代反应制备芳香醚（了解）烷基化试剂(3) 卤代醇分子内亲核取代合成环醚 (了解) （分子内的Williamson醚合成法） 10.2.3 不饱和烃与醇的加成反应制备醚以甲醇为原料可制备甲基叔丁基醚(溶剂,抗暴剂)。反应可逆，可利用

4、异丁烯与醇反应生成的叔丁基醚保护醇羟基。 异丁烯 叔丁基醚用途：如： 烷基化试剂10.2.4 由烯烃制备环氧化合物过氧酸环氧化物(epoxide)常用过氧酸: 溶剂: 乙酸, CH2Cl2, CHCl3(1) 烯烃的环氧化反应 (2) 环氧乙烷和环氧丙烷的工业制法 Shapless K B 获得 2001 诺贝尔化学奖10.3 醚和环氧化合物的结构O: sp3杂化(1) 醚的结构(2) 环氧化合物的结构 三元环具有较大的环张力与水、醇相似；但对称性好(极性很弱)10.4 醚的物理性质常作溶剂的醚乙醚四氢呋喃1,4二氧六环极性微弱的极性极性较乙醚大非极性与水形成氢键可以较易较易溶解性8g/100

5、gH2O和水完全互溶和水完全互溶醚在中性、碱性和弱酸性条件下稳定，常用作溶剂。10.5 醚和环氧化合物的化学性质+C上连有氧，H易被氧化a-C有亲电性，但难亲核取代a-C有亲电性，可亲核取代较好的离去基团氧有碱性，可与酸结合难离去鉴别：醚与烷烃或卤代烃分离：醚与烷烃盐溶于强酸 Brnsted碱10.4.1盐的生成（醚的质子化） Lewis碱碱性，pkb 17.5冷水稀释，重新析出醚气体液体酸碱复合物10.5.2 酸催化醚键的断裂（醚在酸性体系中的亲核取代）(1) 与HI 或HBr 共热，醚键可断裂过量例：对称醚3o C-O 甲基 1o20(2) 不对称醚的醚键开裂取向(3) 醚键开裂机理（亲核

6、取代反应机理） SN2 机理位阻影响为主SN2醚中只含1和2R- SN1 机理C+中间体稳定性为主SN1醚中含3R-叔丁基醚与强酸共热，醚键断裂，生成醇和烯烃 。 可利用于异丁烯和醇反应生成叔丁基醚，保护醇羟基，最后脱保护1, 2-环氧化合物的酸性开环（醚O质子化，增大-C的正电性）反应取向：在取代基多的一端开环（具有SN1性质）10.5.3 环氧化合物的开环反应+1, 2环氧化合物的碱性开环（试剂亲核能力较强，直接进攻位阻较小的-C）反应取向：在取代基少的一端开环（位阻小）SN2机理+10.5.4 环氧化合物与Grignard试剂的反应该反应属于碱催化下的开环反应例环氧乙烷与Grignard试剂发生亲核取代反应，生成增加2个C原子的伯醇：试剂进攻取代较少的C原子：3 2 11 2 3 10.5.5 醚的-H的自动氧化提示：醚类试剂（乙醚、THF等）久置使用时要当心 先用淀粉-KI试纸检验可用还原剂（如FeSO4，LiAlH4，Na等）处理除去过氧化物 蒸馏时勿蒸干过氧化物(受热易分解爆炸)CH2=CHCH3练习1：完成反应式练习2：判断并改错1. Williamson ether synthesis2. Reactions of ethersSummary of reactions(1) Cleavage by HBr or HI(2) Acid-