第八章 醚和环氧化合物

第八章醚和环氧化合物第一页，共三十七页，编辑于2023年，星期四8.1醚的结构和命名返回8.1醚（Ethers）

（1）醚的构造第二页，共三十七页，编辑于2023年，星期四返回动画（2）醚的分类

醚可以看作是醇羟基或酚羟基上的氢原子被烃基取代后的生成物。通式是R-O-R'、Ar-O-Ar'

。与氧相连的两个烃基相同，称作单醚如

C2H5-O-C2H5与氧相连的两个烃基不同时，称作混醚如

CH3-O-C2H5第三页，共三十七页，编辑于2023年，星期四

根据醚键（-O-）所连接的烃基结构的不同，可分为饱和醚、不饱和醚、芳醚和环醚。例如：乙醚（饱和醚）乙基乙烯基醚（不饱和醚）苯甲醚（芳醚）环氧乙烷（环醚）（2）醚的分类返回第四页，共三十七页，编辑于2023年，星期四（3）醚的命名

对于简单的醚，常采用习惯命名法；通常是先写出与氧相连的两个烃基的名称，再加上“醚”字。例如：二甲醚（甲醚）甲基叔丁基醚二乙烯基醚（乙烯醚）返回苯甲醚第五页，共三十七页，编辑于2023年，星期四

结构比较复杂的醚可以看作烃的烃氧基衍生物，用系统命名法来命名。将碳链最长的烃基看作母体，把烃氧基作为取代基，成为“某”烃氧基“某”烃。例如：4-甲氧基-2-己烯2-乙氧基-3-戊醇（3）醚的命名返回第六页，共三十七页，编辑于2023年，星期四环醚环氧乙烷——“环氧某烷”或从杂环化合物名称衍生1,2-环氧丙烷1,3-环氧丙烷3-氯-1,2-环氧丙烷(环氧氯丙烷)1,4-环氧丁烷（四氢呋喃,THF）1,4-二氧六环(二噁烷)（3）醚的命名第七页，共三十七页，编辑于2023年，星期四

多元醚（多元醇的烃衍生物）命名时，首先写出多元醇的名称，再写出烃基的数目和名称，最后写上“醚”字。例如：乙二醇一甲醚乙二醇二乙醚（3）醚的命名返回第八页，共三十七页，编辑于2023年，星期四在常温下除甲醚和甲乙醚为气体外，大多数醚为易燃的液体，有特殊气味，相对密度小于1。低级醚的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点低得多。醚一般微溶于水，易溶于有机溶剂。由于醚的化学性质不活泼，因此是良好的溶剂，常用来提取有机物或作有机反应的溶剂。8.2醚的物理性质返回第九页，共三十七页，编辑于2023年，星期四

醚键（C-O-C）是醚的官能团，比较稳定，所以醚对碱、氧化剂、还原剂都很稳定；在常温下醚也不与金属钠作用。但是在一定条件下，醚也以发生某些化学反应。8.3醚的化学性质返回第十页，共三十七页，编辑于2023年，星期四（1）醚的弱碱性（醚的质子化）

醚的氧原子上有未共用电子对，是一个路易斯碱，可与强酸作用，接受质子。8.3醚的化学性质钅羊盐的生成返回第十一页，共三十七页，编辑于2023年，星期四

醚还可以将氧上的未共用电子对与缺电子的试剂如BF3、AlCl3、RMgX等形成相应的络合物。（1）醚的弱碱性返回第十二页，共三十七页，编辑于2023年，星期四（2）醚键的断裂

醚与浓氢卤酸（一般用氢碘酸）在常温下作用，醚键可以断裂生成卤代烷和醇。8.3醚的化学性质如果氢卤酸过量，生成的醇进一步反应生成卤代烷。返回第十三页，共三十七页，编辑于2023年，星期四伯烷基醚与HI作用时，按SN2机理进行：第十四页，共三十七页，编辑于2023年，星期四叔烷基醚与氢碘酸作用，可能生成烯烃和醇。两个烃基都是芳基的醚，其醚键非常稳定，不易断裂。如二苯醚，可作为载热体。返回第十五页，共三十七页，编辑于2023年，星期四叔烷基醚与HI作用时，按SN1机理进行：所以，可利用异丁烯与醇反应生成的叔丁基醚保护醇羟基。例如：第十六页，共三十七页，编辑于2023年，星期四

混醚与氢碘酸作用时，一般是较小的烃基生成碘代烷，较大的烃基生成醇或酚。返回第十七页，共三十七页，编辑于2023年，星期四（3）过氧化物的生成

醚对氧化剂较稳定，但长期与空气接触可被空气中的氧氧化为有机过氧化物。氧化过程比较复杂，可能是先生成α-氢过氧化物，然后再转变为更复杂的过氧化物。过氧化物8.3醚的化学性质返回第十八页，共三十七页，编辑于2023年，星期四除去过氧化物的方法：5％FeSO4、5％NaHSO3、5％NaI均可洗去过氧化物。防止过氧化物的生成：①将乙醚贮存于棕色瓶中；②在乙醚中加入铁丝（还原剂）。过氧化物的检验：酸性碘化钾淀粉试纸第十九页，共三十七页，编辑于2023年，星期四（4）环氧乙烷的化学性质环氧乙烷又叫氧化乙烯，是重要的环醚。它是无色液体，沸点10.7℃，能溶于水、醇和醚。制备方法：8.3醚的化学性质催化氧化法氯乙醇法：返回第二十页，共三十七页，编辑于2023年，星期四

环氧乙烷是三元环，张力大，易开环，性质非常活泼；在酸或碱催化下可以与许多含活泼氢的试剂（如水、氢卤酸、醇、氨等）发生化学反应，用通式表示如下：式中：A代表-OH，-X，-OR，-NH2等。（4）环氧乙烷的化学性质返回第二十一页，共三十七页，编辑于2023年，星期四环氧化合物在酸催化下可开环加成，生成2-取代乙醇：不对称的环氧化合物在酸催化条件下，在取代基较多的碳原子引入新的取代基：酸催化碳氧键断裂第二十二页，共三十七页，编辑于2023年，星期四原因：反应按SN1机理进行，考虑C+的稳定性：第二十三页，共三十七页，编辑于2023年，星期四碱催化碳氧键断裂

一般情况下，醚对碱稳定。但环氧化合物却在碱性条件下发生开环加成。例1：例2：第二十四页，共三十七页，编辑于2023年，星期四碱催化时，不对称的环氧化合物在反应是按照SN2机理进行的，在取代基较少的碳原子上引入新的取代基：

例如：第二十五页，共三十七页，编辑于2023年，星期四①与水反应在少量酸催化下，环氧乙烷与水作用，开环生成乙二醇。（4）环氧乙烷的化学性质返回第二十六页，共三十七页，编辑于2023年，星期四

乙二醇与环氧乙烷继续作用，生成一缩二乙二醇（二甘醇）、二缩三乙二醇（三甘醇），最终生成聚乙二醇。一缩二乙二醇（二甘醇）二缩三乙二醇（三甘醇）聚乙二醇下页退出上页返回第二十七页，共三十七页，编辑于2023年，星期四②与醇反应

在少量酸催化下，环氧乙烷与醇作用生成乙二醇单烷基醚。（4）环氧乙烷的化学性质返回第二十八页，共三十七页，编辑于2023年，星期四

乙二醇单烷基醚继续与环氧乙烷作用，逐步生成二甘醇单烷基醚、三甘醇单烷基醚等。二甘醇单烷基醚三甘醇单烷基醚聚乙二醇单烷基醚下页退出上页返回第二十九页，共三十七页，编辑于2023年，星期四三乙醇胺③与氨反应

环氧乙烷与氨作用，首先生成乙醇胺（或称β-羟基乙胺），乙醇胺继续与环氧乙烷作用，生成二乙醇胺和三乙醇胺。乙醇胺二乙醇胺（4）环氧乙烷的化学性质返回第三十页，共三十七页，编辑于2023年，星期四④与格氏试剂作用

环氧乙烷与格氏试剂反应的产物经水解后可得到增加两个碳原子的伯醇。例如：无水乙醚

此反应在有机合成中用于增长碳链（4）环氧乙烷的化学性质返回第三十一页，共三十七页，编辑于2023年，星期四例1：在有机合成中的重要用途返回第三十二页，共三十七页，编辑于2023年，星期四以乙烯为原料合成例2：返回第三十三页，共三十七页，编辑于2023年，星期四（1）乙醚

乙醚是最常见的和最重要的醚。它是易挥发的无色透明液体，沸点34.5℃，比水轻，微溶于水。易燃，其蒸汽比空气重2.5倍。在工业上，乙醚是用乙醇以硫酸或氧化铝为脱水剂脱水制得。8.4重要的醚返回第三十四页，共三十七页，编辑于2023年，星期四（2）冠醚

冠醚是含有多个氧原子的大环醚，也可以看作是多分子乙二醇缩聚而成的大环化合物。由于它们的结构形似皇冠，因此称为冠醚。例如：15-冠-518-冠-68.4重要的醚返回第三十五页，共三十七页，编辑于2023年，星期四18-冠-6的制备：返