1、醚和环氧化合物,Ether and Epoxide,第7章,7.1.1 醚的结构,通式: ROR(R)、ArOR 或 ArOAr,乙醚是早期的麻醉剂,后来因气味被淘汰。醚类 化合物一般比较稳定,经常做溶剂。 7.1 醚的结构、分类、 命名,结构,sp3杂化,sp3杂化轨道 上的孤对电子,醚,直链醚,环醚,单醚 R=R,混醚 R=R,环氧化合物,冠醚,7.1.2 醚的分类,普通命名法,7.1.3 醚的命名,(1)单醚,(二)乙醚,(二)苯醚,(2)混醚,甲乙醚,苯甲醚,(3)结构复杂的醚系统命名法,4甲基3甲氧基1己烯,对甲氧基甲苯,2乙氧基乙醇,6 5 4 3 2 1,例如:,(4)环醚普通命
2、名法,或环氧乙烷,例如:,三元环:,氧化某烯或环氧乙烷,多元环:,氧化某烷,根据杂环化合物的名称命名,氧化乙烯,环氧丁烷,或氢化四氢呋喃,(5)三元环的衍生物, 将环氧化合物的母体命名为环氧乙烷,三元环中的氧原子编号为1,两个C原子依次编号。, 环氧化合物命名为环氧某烷,并标明与氧原子成环的C原子的位置。,2甲基环氧乙烷,例如:,1,2,3,1,2,3,2,2二甲基环氧乙烷,1,2环氧丙烷,1 2 3,1 2 3,2甲基1,2环氧丙烷,2,3二甲基环氧乙烷,例如:,1,3,2,2,3环氧丁烷,1 2 3 4,3氯1,2环氧丙烷,2氯甲基环氧乙烷,1,3,2,2,3,1,(6)冠醚(了解),按分
3、子中原子总数(X)和氧原子数(Y),称为X-冠-Y,18-冠-6,冠醚最重要的特性是能与碱金属离子、碱土金属离子和铵离子形成配合物,可以分离大小不同的金属离子。,冠醚的重要用途是用作相转移催化剂(phase-transfer catalyst)。冠醚与离子配合形成新的正离子,外层为CH2CH2结构具有亲脂性,新的正离子以静电引力与负离子组成疏松的离子对,可以将极性试剂转移到有机相中,加快非均相有机反应的速率。,例如:卤代烷和KCN水溶液互不相溶,成为两相,很难反应,加入冠醚后,与K+配合,再把亲核试剂CN-带出来,一并转移到有机相中,与RX很快反应。,94%,7.2 醚的物理性质,甲醚、乙醚为
4、气体,大多数醚为无色液体,低级醚挥发性高,易燃。醚分子间不能形成氢键,但可同水中的氢形成氢键。,醚可以溶于浓的强无机酸形成 盐,如浓盐酸、浓硫酸。用冷水稀释可以得到醚,可用于醚的分离、纯化。,7.3.1 盐的生成,乙醚是早期的麻醉剂,后来因气味被淘汰。醚类化合物一般比较稳定,经常做溶剂,7.3.2 亲核取代反应,单醚,混醚,醚与浓强酸(如HX)共热,醚键断裂生成卤代烃和醇。,氢卤酸的反应活性 : HIHBrHCl,注意:,1、若其中有一个3烃,则发生SN1反应,醚键从3C和O之间断裂,产生3C+,生成叔卤代烃;,2、若两个均为1烃,则发生SN2反应,醚键从较小的烃和O之间断裂,较小的烃生成CX
5、键;,3、若是芳香醚,醚键从烷基和O之间断裂,生成卤代烷烃和酚。,氢卤酸的反应活性 : HIHBrHCl,混合醚与HX反应时,通常是较小的烃基先生成卤代烃,较大的烃基生成醇;含有苯基的混合醚与氢卤酸反应时,总是生成酚和卤代烃,二苯基醚则不被氢卤酸分解。,7.3.3 氧化反应,醚对氧化剂很稳定,但长期接触空气可被氧化为过氧化物。,过氧化物易爆炸,在使用乙醚前需检验氧化物是否存在。,酸性碘化钾淀粉溶液混合、振摇,或FeSO4和KSCN振摇。,5%的FeSO4摇荡,分解过氧化物。,7.4 环氧化合物的开环反应,环氧化合物与一般醚不同,具有高度的活泼性,因为分子中三元环张力大,易于开环,极易与亲核试剂在酸性、碱性或中性条件下反应,生成多种不同的化合物,是有机合成的重要中间体。,环氧乙烷与Grignard试剂反应可以制备比试剂本身多两个碳的伯醇,是延长碳链的方法之一。,环氧乙烷在酸性或碱性条件下的开环反应,都是亲核反应。,在酸性条件下亲核性较强的试剂直接进攻质子化的环氧乙烷,反应按SN1或具有一定程度的SN1性质进行,亲核试剂进攻含取代基较多的碳原子。,在碱性条件下,反应按SN2性质进行,亲核试剂进攻含取代基较少(空间位阻小)的碳原子。,The End!,