醚和还氧化合物

1、醚和还氧化合物1第1页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三第八章 醚和环氧化合物 乙醚、乙烯基醚、甲氧氟烷可用作吸入麻醉剂。除草剂：冠醚在有机合成中作为相转移催化剂；还可应用与稀土元素的分离。2第2页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三内容提要第一节 醚 一 结构和命名 二 物理性质 三 化学性质 第二节 环氧化合物 一 结构与命名 二 开环反应 四 冠醚 三 开环反应机制 3第3页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (一、结构和命名) 第一节 醚 一、醚的结构和命名 通式：R-O-R、Ar-O-R

2、 或 Ar-O-Ar 醚键中的氧多为sp3杂化，键角约为110 醚的官能团为醚键 121o142pm142pm136pm（一）结构4第4页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (一、结构和命名) R-O-RAr-O-R Ar-O-ArR-O-R Ar-O-Ar环醚链醚醚单醚混醚 醚的分类 5第5页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三二甲基醚(甲醚)甲基叔丁基醚(甲叔丁醚)第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (一、结构和命名) 上页下页首页（二）命名1.普通命名法： “A基B基醚” 单醚一般省略“二”字。 混醚按先小后大,

3、先芳基后脂肪烃基排列。二苯基醚(苯醚)苯基异丙基醚(苯异丙醚) 6第6页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三2.系统命名法：将碳链较长的烃基作母体，较小烃基与氧作为取代基，称“某烃氧基某烃”。2-甲氧基戊烷1、4-环氧丁烷（四氢呋喃）1,4-二氧六环 (二噁烷)2-乙氧基-3-戊醇第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (一、结构和命名) 环醚：通常称为环氧某烷，或看成杂环的衍生物。环氧乙烷 1、2环氧丙烷 7第7页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (二、醚的物理性质) 二、醚的物理性质 2.沸点及水溶性： 醚分子中没有

4、直接与氧相连的氢, 不会形成分子间氢键, 沸点比分子量相近的醇低。1. 状态：甲醚和甲乙醚为气体，其他为无色液体。 醚分子中的氧在可与水形成氢键，水溶性与分子量接近的醇相近。8第8页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (三、醚的化学性质) 三、醚的化学性质 醚的化学性质很不活泼，其稳定性仅次于烷烃。醚不能与强碱、稀酸、氧化剂、还原剂反应；常温下，不与钠等活泼金属反应，可以用金属钠干燥乙醚。醚中的氧原子上具有孤电子对，能接受质子，可与浓强酸形成类似盐类结构的化合物，称 盐。盐不稳定，遇水分解成原来的醚。9第9页，共25页，2022年，5月2

5、0日，21点12分，星期三第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (三、醚的化学性质) 应用： 醚由于生成 盐能溶于冷的浓硫酸，而烷烃和卤代烃不溶，利用此性质可鉴别醚与烷烃和卤代烃。例：例：下列化合物，既溶于冷的强酸又溶于强碱的是： A.间甲氧基苯酚 B.乙醚 C.苯酚 D.苯乙醚10第10页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三（二）醚键的断裂 第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (三、醚的化学性质) 醚用浓HI加热处理，醚键断裂，生成卤代烃和醇。若HI过量，醇可继续生成卤代烃。1、反应机理：1）通常伯烷基醚易按SN2机制进行。 H-ISN211第11页，共25页，2022年，

6、5月20日，21点12分，星期三2） 叔烷基醚易按SN1机制进行。 第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (三、醚的化学性质) 2、醚键断裂的取向 含伯烷基的醚较小烃基生成卤代烃,较大烃基生成醇。 若含有叔烃基，生成叔烃基卤。 若为芳基烷基醚，总是生成酚和碘代烃RI。 二芳基醚通常不易与HI发生醚键的断裂反应。特例12第12页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三问题： 用无水HBr断裂有旋光性的甲基仲丁基醚时，产生溴甲烷和仲丁醇；仲丁醇的构型和旋光性与原来有旋光性的反应物的构型相同，为什么？ 第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (三、醚的化学性质) 13第13页，共25页，2

7、022年，5月20日，21点12分，星期三(三) 过氧化物的生成 乙醚 过氧化乙醚 过氧化醚受热易分解爆炸，蒸馏醚时应避免蒸干， 吸入人体造成肺水肿第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (三、醚的化学性质) 过氧化醚的检验：酸性碘化钾-淀粉试纸（变蓝） ； FeSO4-KSCN（变红）。过氧化醚的除去：还原剂硫酸亚铁或亚硫酸钠饱和 溶液将醚充分洗涤，然后再进行蒸馏。 14第14页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三四、冠醚 (crown ether) 冠醚 是分子中含有多个 OCH2CH2 结构单元的大环多醚, 因其立体结构像王冠, 故称冠醚。第八章 醚和环氧化合物 第一节

8、醚 (四、冠醚) 18-冠-6 (18-crown-6) 冠醚的命名以 “ x-冠-y” 表示，x 代表构成环的碳和氧原子总数, y 代表环中的氧原子数。 12-冠-4 (12-crown-4) 15-冠-5 15-crown-515第15页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三 冠醚分子当中有一个空穴。只有与此空穴大小适合的Mn+才能进入空穴内，对金属离子具有较高的络合选择性。 因此冠醚可用来分离及测定某些金属离子。18-冠-6配合物 K+ 18-冠-6第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (四、冠醚) 16第16页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三第二

9、节 环氧化合物 第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物 环氧化合物(epoxides)是指含有三元环的醚及其衍生物。 一、环氧化合物的结构与命名 105149pm147pmOCC61.659.2o17第17页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物 (一、结构与命名) 1. 普通命名法：根据相应的烯烃称为“氧化某烯”。 氧化乙烯（环氧乙烷） 氧化丙烯（1、2环氧丙烷）氧化异丁烯 2. 系统命名法：以“环氧乙烷”为母体， 三元环中氧原子编号为。 2-甲基-2-乙基环氧乙烷2,3-二甲基环氧乙烷2-乙基环氧乙烷18第18页，共25页，2

10、022年，5月20日，21点12分，星期三第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物 (二、开环反应) 二、环氧化合物的开环反应 环氧化物分子中存在张力很大的三元环，化学性质活泼。与酸、碱或其它强的亲核试剂均能直接进行开环反应。(一) 酸催化开环反应 19第19页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三(二) 碱催化开环反应 环氧化合物在强碱作用下, 环被打开，生成相应的加成产物。 第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物 (二、开环反应) 20第20页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三非对称的环氧化合物开环反应 ：第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化

11、合物 (二、开环反应) 规律：在酸催化下，亲核试剂主要进攻取代基较多的环氧碳原子； 在碱性条件或用强亲核试剂下，进攻取代基较少的环氧碳原子。21第21页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三三、环氧化合物开环反应机制 第八章 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 酸性条件下, 首先生成质子化环氧化合物， 然后亲核试剂进攻质子化环氧化合物, 迅速开环生成产物。 在亲核试剂进攻之前C-O键断裂，形成碳正离子 稳定不稳定Cl-SN1机制22第22页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三2. 碱催化开环反应机制 第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物 (三、开环反应机制) 亲核试剂优先进攻空间位阻较小的碳，开环带有SN2的性质。23第23页，共25页，2022年，5月20日，21点12分，星期三问题：写出2-乙基环氧乙烷与下列试剂反应的方程式：（1）甲醇和硫酸（2）甲醇和甲醇钠（3）苯胺 第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物 (二、开环反应)