环醚的结构课件

环醚及其性质环醚的结构环醚环醚：两个烃基相互连接成环的醚东南大学吴健雄学院2015.4.24常见的环醚三元环（环氧化合物）五元和六元环的环醚大环多醚（冠醚）环醚的结构四氢呋喃无色易挥发液体，有类似乙醚的气味，是强的极性醚类之一。有毒，易燃。熔点(℃)-108.4℃相对密度(g/L)0.8892(20℃)沸点(℃)65-66℃东南大学吴健雄学院2015.4.24几种常见环醚–四氢呋喃环醚的结构四氢吡喃有特殊气味的无色透明液体，露置空气中能生成氧化物。具刺激作用，对水体可造成污染，极度易燃。东南大学吴健雄学院2015.4.24几种常见环醚–四氢吡喃熔点(℃)-49℃相对密度(g/L)0.8814(20℃)沸点(℃)88℃环醚的结构二噁烷（1,4-二氧六环）无色液体，稍有香味，有麻醉和刺激作用，易燃。东南大学吴健雄学院2015.4.24几种常见环醚–二噁烷熔点(℃)11℃相对密度(g/L)1.0337(20℃)沸点(℃)101.1℃折射率1.4175环醚的结构东南大学吴健雄学院2015.4.24几种常见环醚–环氧乙烷物理性质：沸点11℃，无色有毒气体，易液化，与水混溶，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。一般贮存于钢瓶中。化学性质：化学性质活泼，在酸或碱催化下能与多种试剂反应，形成一系列重要工业原料。环氧乙烷最简单的环醚，是一种很重要的有机合成中间体。环醚的结构东南大学吴健雄学院2015.4.24几种常见环醚–环氧乙烷在酸催化下，环氧乙烷可与水、醇、卤化氢等含活泼氢的化合物反应，生成双官能团化合物。这些产物同时有醇和醚的性质，是很好的溶剂，常称溶纤素，广泛用于纤维素酯和油漆工业。环氧乙烷的开环反应环醚的结构东南大学吴健雄学院2015.4.24几种常见环醚–环氧乙烷在碱催化下，环氧乙烷可与RO-，NH3，RMgX等反应生成相应的开环化合物。环氧乙烷与RMgX反应，是制备增加两个碳原子的伯醇的重要方法。环氧乙烷的开环反应环醚的结构东南大学吴健雄学院2015.4.24几种常见环醚–环氧乙烷不对称的三元环醚的开环反应存在着一个取向问题，一般情况下，酸催化条件下亲核试剂进攻取代较多的碳原子；碱催化条件下亲核试剂进攻取代较少的碳原子。环氧乙烷开环反应的取向问题环醚的结构冠醚分子中含有多个—OCH2CH2—结构单元的大环多醚冠醚命名时把环上所含原子的总数标注在“冠”字之前，把其中所含氧原子数标注在名称之后如15-冠（醚）-5、18-冠（醚）-6、二环已烷并-18-冠（醚）-6。二苯并-18-冠醚-618-冠（醚）-612-冠（醚）-4东南大学吴健雄学院2015.4.24冠醚环醚的结构

冠醚最大的特点就是能与正离子，尤其是与碱金属离子络合，并且随环的大小不同而与不同的金属离子络合。这是因为冠醚的空穴结构对离子有选择作用，这种特性使它可以在有机反应中可作催化剂。12-冠-4可与锂离子络合15-冠-5可与钠离子络合18-冠-6可与钾离子以及重氮盐络合四氟硼酸重氮盐经冠醚催化，发生偶联反应东南大学吴健雄学院2015.4.24冠醚与离子的络合环醚的结构冠醚的这种性质在合成上极为有用，使许多在传统条件下难以反应甚至不发生的反应能顺利地进行。冠醚与试剂中正离子络合，使该正离子可溶在有机溶剂中，而与它相对应的负离子也随同进入有机溶剂内，冠醚不与负离子络合，使游离或裸露的负离子反应活性很高，能迅速反应。

在此过程中，冠醚把试剂带入有机溶剂中，称为相转移剂或相转移催化剂，这样发生的反应称为相转移催化反应。这类反应速率快、条件简单、操作方便、产率高。

冠醚与相转移催化反应环醚的结构例如，安息香在水溶液中的缩合反应产率极低，如果在该水溶液中加入7%的冠醚,则可得到产率为78%的安息香；若上一反应在苯（或乙腈）中进行，如果加入18－冠－6，产率可高达95%。东南大学吴健雄学院2015.4.24冠醚与相转移催化反应环醚的结构

冠醚通常采用威廉逊合成法制取，即用醇盐（常为二甘醇或三甘醇）与卤代烷反应生成。以18—冠（醚）—6为例其反应为二氯三亚乙