有機(jī)化學(xué)：第10章 醚和環(huán)氧化合物

1、水分子中的兩個(gè)H原子都被烴基取代的化合物稱為醚。脂環(huán)烴的環(huán)上C原子被一個(gè)或多個(gè)O原子取代后所形成的化合物，稱為環(huán)醚；其中三元環(huán)醚稱為環(huán)氧化合物 。 第10章 醚和環(huán)氧化合物 醚鍵 (C)O(C)ROH ArOH RR三元環(huán)醚稱為環(huán)氧化合物 華南理工大學(xué)主講教師：范娟2022/7/2310.1 醚和環(huán)氧化合物的分類和命名10.2 醚和環(huán)氧化合物的制法10.3 醚和環(huán)氧化合物的結(jié)構(gòu)10.4 醚的物理性質(zhì)10.5 醚和環(huán)氧化合物的化學(xué)性質(zhì)(1) 佯鹽的生成；(2) 酸催化醚鍵斷裂(3) 環(huán)氧化合物的開(kāi)環(huán)(4) 環(huán)氧化合物與格氏試劑的反應(yīng)(5) 醚的-H氧化 生成過(guò)氧化物Ch10 Ethers and

2、 Epoxides醚 直鏈醚 環(huán)醚 單醚 混醚 RORROR ，芳香醚 ROAr10.1 醚的分類和命名第10章 醚和環(huán)氧化合物（二）苯（基）醚(2)混醚的命名：兩烴基按由小到大的順序?qū)懗?，稱為“某（基）某（基）醚”。甲乙醚 CH3CH2OCH3(1)單醚的命名：按醚的烴基名稱，稱為(二)烴(基)醚CH3CH2OCH2CH3 乙醚甲基叔丁基醚甲基乙烯基醚CH3OCH3 （二）甲醚若一個(gè)烴基為芳香烴基，則芳香烴基在前。苯甲醚（茴香醚）3-甲基-2-甲氧基戊烷(4)三元環(huán)醚一般稱為“環(huán)氧某烷”，并標(biāo)明環(huán)氧鍵所在的碳原子的位置。2,3-環(huán)氧丁烷氧雜環(huán)戊烷；四氫呋喃(THF)(3)若烴基結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的

3、醚，以烴為母體，烴氧基為取代基。1,4-二氧雜環(huán)己烷；1,4-二氧六環(huán)其他環(huán)醚常用俗名或稱“氧雜環(huán)某烷”。1,2環(huán)氧丙烷10.2 醚和環(huán)氧化合物的制法10.2.1 醇脫水制備對(duì)稱醚用于混醚、芳香醚、環(huán)醚的合成(1) 醇鈉與1RX的親核取代反應(yīng)合成混醚10.2.2 Williamson醚合成法（制備醚的主要方法）硫酸二甲酯，劇毒 碳酸酯，無(wú)毒 SN2(2) 酚鈉的親核取代反應(yīng)制備芳香醚（了解）烷基化試劑(3) 鹵代醇分子內(nèi)親核取代合成環(huán)醚 (了解) （分子內(nèi)的Williamson醚合成法） 10.2.3 不飽和烴與醇的加成反應(yīng)制備醚以甲醇為原料可制備甲基叔丁基醚(溶劑,抗暴劑)。反應(yīng)可逆，可利用

4、異丁烯與醇反應(yīng)生成的叔丁基醚保護(hù)醇羥基。 異丁烯 叔丁基醚用途：如： 烷基化試劑10.2.4 由烯烴制備環(huán)氧化合物過(guò)氧酸環(huán)氧化物(epoxide)常用過(guò)氧酸: 溶劑: 乙酸, CH2Cl2, CHCl3(1) 烯烴的環(huán)氧化反應(yīng) (2) 環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的工業(yè)制法 Shapless K B 獲得 2001 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)10.3 醚和環(huán)氧化合物的結(jié)構(gòu)O: sp3雜化(1) 醚的結(jié)構(gòu)(2) 環(huán)氧化合物的結(jié)構(gòu) 三元環(huán)具有較大的環(huán)張力與水、醇相似；但對(duì)稱性好(極性很弱)10.4 醚的物理性質(zhì)常作溶劑的醚乙醚四氫呋喃1,4二氧六環(huán)極性微弱的極性極性較乙醚大非極性與水形成氫鍵可以較易較易溶解性8g/100

5、gH2O和水完全互溶和水完全互溶醚在中性、堿性和弱酸性條件下穩(wěn)定，常用作溶劑。10.5 醚和環(huán)氧化合物的化學(xué)性質(zhì)+C上連有氧，H易被氧化a-C有親電性，但難親核取代a-C有親電性，可親核取代較好的離去基團(tuán)氧有堿性，可與酸結(jié)合難離去鑒別：醚與烷烴或鹵代烴分離：醚與烷烴鹽溶于強(qiáng)酸 Brnsted堿10.4.1鹽的生成（醚的質(zhì)子化） Lewis堿堿性，pkb 17.5冷水稀釋，重新析出醚氣體液體酸堿復(fù)合物10.5.2 酸催化醚鍵的斷裂（醚在酸性體系中的親核取代）(1) 與HI 或HBr 共熱，醚鍵可斷裂過(guò)量例：對(duì)稱醚3o C-O 甲基 1o20(2) 不對(duì)稱醚的醚鍵開(kāi)裂取向(3) 醚鍵開(kāi)裂機(jī)理（親核

6、取代反應(yīng)機(jī)理） SN2 機(jī)理位阻影響為主SN2醚中只含1和2R- SN1 機(jī)理C+中間體穩(wěn)定性為主SN1醚中含3R-叔丁基醚與強(qiáng)酸共熱，醚鍵斷裂，生成醇和烯烴 。 可利用于異丁烯和醇反應(yīng)生成叔丁基醚，保護(hù)醇羥基，最后脫保護(hù)1, 2-環(huán)氧化合物的酸性開(kāi)環(huán)（醚O質(zhì)子化，增大-C的正電性）反應(yīng)取向：在取代基多的一端開(kāi)環(huán)（具有SN1性質(zhì)）10.5.3 環(huán)氧化合物的開(kāi)環(huán)反應(yīng)+1, 2環(huán)氧化合物的堿性開(kāi)環(huán)（試劑親核能力較強(qiáng)，直接進(jìn)攻位阻較小的-C）反應(yīng)取向：在取代基少的一端開(kāi)環(huán)（位阻小）SN2機(jī)理+10.5.4 環(huán)氧化合物與Grignard試劑的反應(yīng)該反應(yīng)屬于堿催化下的開(kāi)環(huán)反應(yīng)例環(huán)氧乙烷與Grignard試劑發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成增加2個(gè)C原子的伯醇：試劑進(jìn)攻取代較少的C原子：3 2 11 2 3 10.5.5 醚的-H的自動(dòng)氧化提示：醚類試劑（乙醚、THF等）久置使用時(shí)要當(dāng)心 先用淀粉-KI試紙檢驗(yàn)可用還原劑（如FeSO4，LiAlH4，Na等）處理除去過(guò)氧化物 蒸餾時(shí)勿蒸干過(guò)氧化物(受熱易分解爆炸)CH2=CHCH3練習(xí)1：完成反應(yīng)式練習(xí)2：判斷并改錯(cuò)1. Williamson ether synthesis2. Reactions of ethersSummary of reactions(1) Cleavage by HBr or HI(2) Acid-