醚分类和命名

15.6.9醚的分类和命名

1.醚的定义和分类

定义醚是水分子中的两个氢原子都被烃基取代的生成物。（C）—O—（C）键称为醚键，是醚的官能团分类——饱和醚和不饱和醚CH3－O－CH2CH＝CH2——R＝R’：CH3－O－CH3——混醚RR’：CH3－O－C2H5——芳醚（至少有一个烃基为芳烃）——环醚（烃基与氧原子连接成环）——硫醚：硫原子置换氧原子与两个烃基相连：CH3－S－CH34/11/202412.醚的命名

简单的醚习惯命名法：在醚前冠以两个烃基的名称——混醚：次序规则中较优的烃基放在后面；芳醚：芳基在前——单醚：“二”字和“基”字可省略（芳醚和不饱和醚保留“二”字）4/11/20242复杂的醚系统命名法：取碳链最长的烃基作为母体，以烃氧基（RO﹣）作为取代基：

苯氧基苯CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH3，’二甲氧基乙醚CH2＝CH－CH2－O－－OCH2O－甲二氧基（CH3）2CH－O－－OCH2CH2O－（CH3）2CH－CH2－O－C6H5CH2－O－CH3CH2CH（CH3）－O－（CH3）3C－O－4/11/20243环醚称为环氧某烃或按杂环化合物命名注意醚不仅自身有构造异构，而且与醇、酚是属于官能团不同的构造异构体。例：同是C4H10O：CH3OCH2CH2CH3；CH3CH2OCH2CH3；CH3OCH（CH3）2CH3CH2CH2CH2OH；（CH3）2CH2CH2OH；（CH3）3COH4/11/2024415.6.10醚的制法

1.醇脱水

酸（浓硫酸、芳磺酸）催化及较低的温度（t<150℃，若t>170℃，则成烯烃）下，醇分子间脱水成单醚（15.6.4）。说明

——伯醇易进行此反应，仲醇次之，叔醇一般得到烯烃（有例外：实验室中，在稀硫酸催化下，可用叔丁醇与过量乙醇反应制备乙基叔丁基醚）——此反应多生成单醚，因混醚不易分离——也可将醇的蒸气通过加热的氧化铝催化剂制醚：2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH34/11/202452.威廉森合成法(Williamsonsynthesisofether)原理

醇钠或酚钠是强亲核试剂，与卤烷作用时，烷氧基按SN2的机理取代卤烷的卤原子生成醚。与卤代烃反应可制备醚（单醚和混醚，主要是混醚）

注意

制备具有叔烃基的混醚时，应使叔醇钠与伯卤代烷作用。原因：叔卤代烃在醇钠的作用下，主要发生消除反应4/11/20246

芳醚的制备见15.6.8(3)酚醚的生成

概况——酚也可成醚。但酚分子中p﹣π共轭效应使C—O键较牢固，酚醚不能通过酚分子间脱水制备，常用酚盐与较强的烷基化试剂（碘甲烷或硫酸二甲酯等）在弱碱性溶液中作用制得：

二芳基醚可由酚钠与芳卤在铜催化下加热制得：4/11/20247乙烯基醚的制备（复习）炔烃比烯烃不容易进行亲电加成反应，但与含活泼氢的亲核试剂（如ROH、HCN、RCOOH等）却比烯烃较易进行亲核加成反应：乙基乙烯基醚和醋酸乙烯酯都是重要的化工原料，广泛用来制造粘合剂、涂料、增塑剂等。4/11/2024815.6.11醚的物理性质状态除甲醚和甲乙醚为气体外，多为挥发性高、易燃、易流动的无色液体，有特殊气味，相对密度小于1沸点醚的沸点较低：乙醚和正丁醇的沸点分别为34.5℃和117.3℃。原因：醚分子间不能形成氢键溶解性醚有水溶性，如乙醚和正丁醇在水中的溶解度均约为8g/100g水原因：可与水分子形成氢键。易溶于有机溶剂。四氢呋喃可与水混溶溶剂性醚的化学性质不活泼，是良好的有机溶剂。

常用作溶剂的醚有：乙醚、四氢呋喃、1,4－二氧六环、乙二醇二甲醚4/11/2024915.6.12醚的化学性质

概况——醚键很稳定（小环醚除外）。一般与碱、氧化剂、还原剂都不作用。故有机反应常用醚作溶剂——常温下醚与金属钠也不起反应，因而可用钠干燥醚——醚有碱性，遇酸可形成钅羊盐，甚至醚键断裂——简单的环醚性质活泼4/11/2024101.钅羊盐的生成

原理醚中的氧原子上有孤对电子，是路易斯弱碱（pKb=17.5），能与强酸（浓盐酸、浓硫酸等）作用生成钅羊盐溶于浓的强酸

性质和应用钅羊盐是弱碱强酸盐，不稳定，遇水很快分解为原来的醚——从烷烃或卤代烃混合物中分离醚说明醚与某些路易斯碱酸（BF3、AlCl3、RMgX）可形成配合物4/11/2024112.醚键的断裂原因钅羊盐的生成使醚键削弱，在强酸作用下，醚键可以断裂。最有效的试剂是氢碘酸（强亲核试剂）：如有过量氢碘酸存在，可与反应中生成的醇作用生成另一分子碘烷，但酚不能进一步与氢碘酸反应生成芳卤4/11/202412机理伯烷基混醚与HI作用时，按SN2反应，由于空间位阻效应，碳原子较少的烃基断裂后与碘结合，生成碘代烷

应用

生成的碘甲烷蒸入硝酸银的乙醇溶液中，由生成AgI的量，可换算出碘甲烷的量，计算原来醚分子中甲氧基的含量注意氢碘酸不能使二芳基醚的醚键断裂4/11/2024133.过氧化物的生成

概况醚对氧化剂稳定，但低级醚（如乙醚）与空气长期接触，其α﹣氢原子会被氧化为过氧化物CH3CH2OCH2CH3＋O2CH3CH－OCH2CH3OOH后果——过氧化物不稳定，沸点比醚高，受热极易爆炸防止方法——醚应放在深色玻璃瓶内保存——蒸馏醚前应检验过氧化物的存在，否则切勿蒸干4/11/202414过氧化物检验方法——淀粉—碘化钾试纸检验：试纸变兰，有过氧化物——FeSO4和KCNS溶液，红色［Fe(CNS)6］3-配离子生成，有过氧化物消除过氧化物方法——用还原剂（如FeSO4/稀H2SO4）后摇荡，以破坏它——贮藏醚类化合物时，加入少量金属钠或铁屑或抗氧化剂（例：对苯二酚），避免过氧化物生成4/11/20241515.6.13环醚和冠醚

定义脂环烃的环上碳原子被一个或多个氧原子取代后生成的化合物例环氧乙烷四氢呋喃二噁烷1.简单环醚分子中含结构的环醚称环氧化合物。其性质与一般的醚差别很大。简单环醚的制备——烯烃直接氧化：4/11/202416简单环醚——环氧乙烷的性质——常温常压下为无色有毒气体，沸点10.7℃，易液化，能溶于水、乙醇和乙醚中。通常将环氧乙烷储存在高压钢瓶中——环氧乙烷具有三元环结构，存在较大的角张力，化学性质很活泼，能在酸、碱催化下与含活泼氢的亲核试剂（水、醇、酚、氢卤酸、氨、格氏试剂）反应——重要的有机合成原料4/11/2024172.冠醚

定义分子中具有-（CH2CH2O）n-重复单元的环状醚，1962年首次合成的冠醚形状似皇冠而得名：

命名x－冠－y：x——环上的原子总数，y——氧原子数

15—冠—518—冠—64/11/202418

性质和应用

——冠醚是路易斯碱，处于环内侧的氧原子有未共用电子对，可与金属离子形成配位键——不同结构冠醚的空穴大小不同，对金属离子具有较高的配位选择性。例，18—冠—6空穴直径为0.26nm~0.32nm，只能与离子半径为0.133nm的K+配合；12－冠－4能与Li+配合——分离金属离子——用作相转移催化剂冠醚具有亲油性的亚甲基排列在环的外侧，可使盐溶于有机溶剂，或使其由水相转移至有机相中。例，固体氰化钾与卤代烃反应时，因氰化钾不溶于卤代烃使反应难以在固液两相中进行。当加入18—冠—6后，它与K+生成配离子而溶于卤代烃，反应在均相系统中很易完成。——冠醚毒性大，价格昂贵，一定程度上限制了它的应用。4/11/202419补充——重要的酚

1、苯酚性质简称酚，俗名石炭酸，为具有特殊气味的无色结晶，露于光和空气易氧化为粉红色。微溶于冷水，65℃以上与水混溶，有毒性应用防腐剂和消毒剂重要的有机合成原料，大量用于制造酚醛树脂及其他高分子材料、药物、染料、炸药催化加氢得环已醇，可生产尼龙－664/11/2024202、甲苯酚性质简称甲酚，有邻、间、对位三种异构体，都存在于煤焦油中，工业上应用的是三种混合物。邻、对位为无色晶体，间甲酚为无色或淡黄色应用防腐剂（木材防腐）和消毒剂（含1%5%的肥皂溶液为来苏尔，广泛用于手、器械和排泄物的消毒）其杀菌力大于苯酚制造染料、炸药、农药、电木的原料4/11/2024213、对苯二酚性质无色晶体，是强还原剂，极易氧化成醌应用高分子单体防止聚合的阻聚剂用作显影剂4/11/2024224、乙醚制法乙醇脱水性质

无色液体，比水轻，可溶于水，易燃，爆炸极限1.85%36.5%极性小，较稳定，可溶解很多有机物质，是常用的良好的有机溶剂和萃取剂乙醚有麻醉作用，医药上用作麻醉剂4/11/2024235、环氧树脂定义和制法双酚A的制备苯酚与丙酮在硫酸存在下于40℃缩合生成2,2－（4，4’－二羟基二苯基）丙烷（即双酚A或二酚基丙烷）双酚A或其他多元酚都能与环氧氯丙烷进行一系列缩聚反应，生成一类在分子中至少有两个以上环氧基的高分子热固型树脂。统称为环氧树脂。双酚A与环氧氯丙烷合成环氧树脂的过程见下页，式中n为聚合度，约为512，可视用途需要调节双酚A与环氧氯丙烷的摩尔比控制。4/11/2024244/11/202425性质与用途线型的环氧树脂加上固化剂，即可生成体型的网状结构固化剂的种类胺类和羧酸酐类二乙烯三胺、间苯二胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐）固化剂的作用使环氧树脂链端两个活泼的环氧基的环氧键打开（开环），从而成为体型结构（反应式略）环氧树脂具有极强的粘结性，能极牢固地粘合各种材料。如金属、陶