《华南理工大学本科生《有机化学》课件第10章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华南理工大学本科生《有机化学》课件第10章（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章 醚和环氧化合物,10.1 醚和环氧化合物的命名10.2 醚和环氧化合物的结构10.2.1 醚的结构10.2.2 环氧化合物的结构10.3 醚和环氧化合物的制法10.3.1 醚和环氧化合物的工业合成10.3.2 Williamson 合成法(1) 醇钠对RX的SN2反应合成醚(2) 合成环醚生成环的大小与反应 速率的关系(3) 立体专一性邻基参与作用10.3.3 不饱和烃与醇的反应,10.4 醚的物理性质10.5 醚的波谱性质10.6 醚和环氧化合物的化学性质10.6.1 盐的生成10.6.2 酸催化碳氧键断裂10.6.3 碱催化碳氧键断裂10.6.4 环氧乙烷与Grignard试剂的反
2、应10.6.5 Claisen 重排10.6.6 过氧化物的生成绿色化学简介,醚(ethers):,醚键：,对于烃基部分简单的混醚： 烃基 烃基 “醚” “优先”的烃基放在后面 芳基放在前面,对于结构复杂的醚：较大的烃基作为母体，烃氧基作为取代基 。,2甲氧基戊烷(2-methoxypentane),1乙氧基4甲苯 (1-ethoxy-4-methylbenzene), , 二甲氧基乙醚二甘醇二甲醚(diglyme),环氧化合物：环氧某烃,3氯1,2环氧丙烷 环氧氯丙烷,10.2 醚和环氧化合物的结构,图10.1 乙醚分子的球棍模型,10.2.2 环氧化合物的结构,三元环具有较大的环张力,环氧
3、乙烷：,(1) 醇钠对RX的SN2反应合成醚,影响反应的因素： X与OH的距离愈小，愈易反应； 环张力愈小，愈易反应。,X与OH处于反式，RO从背后进攻中心C原子，形成具有立体专一性的环氧化合物。,顺1,2环氧丁烷,反1,2环氧丁烷,10.3.3 不饱和烃与醇的反应,醇与烯烃在酸的催化下，发生亲电加成反应，生成醚：,例如：,在碱的催化下，醇与炔烃发生亲核加成反应，生成烯基醚：,10.4 醚的物理性质10.5 醚的波谱性质,IR: CO 1200 1050cm-1,波数/cm-1,T%,图 10.2 正丙醚的红外光谱图,T /%,a 3.37b 1.59c 0.93,图 10.3 正丙醚的核磁共
4、振谱图,在酸催化下，环氧化合物发生亲核取代反应，开环生成 2取代乙醇：,工业上制备乙二醇的方法,不对称的环氧化合物在酸催化下，发生SN2反应，Nu:优先进攻取代较多的C原子：,空间效应决定碱性开环方向；电子效应决定酸性开环方向。,反应机理：,经历一个六元环过渡态。烯丙基同时重排和异构化。,当两个邻位均被占有时，取代发生在对位：,10.6.6 过氧化物的生成,1990年 美国 污染防止法案 (pollution prevention act)1995年 美国 国家环境技术战略： 2020年 废物减少40%-50%， 装置消耗原材料减少20%-25%1995年 美国设立： “总统绿色化学挑战奖”我
5、国进行绿色化学的研究有10年的历史,绿色化学简介,绿色化学(green chemistry),环境无害化学(environmental benign chemistry)环境友好化学(environmental friendly chemistry)清洁化学(clean chemistry),绿色化学：从源头消除污染的一项措施，是利用化学防止污染的一门科学。,内容：新设计或重新设计化学合成、制造 方法和化工产品来根除污染源。,绿色化学12条规则：防止废物生成比其生成后再处理更好。 合成方法 使原料最大量地进入产品之中。 原料、中间产物和最终产品均对人类 和环境无害、无毒。(4) 化工产品： 具
6、有高效的功能，同时减少 毒性。(5) 尽可能避免使用溶剂、助剂，选用无毒、 无害的助剂。,(6) 降低能耗，最好采用常温、常压下的 合成方法。(7) 原料采用可再生性资源代替消耗性资源。(8) 尽量不用不必要的衍生物，如限制性 基团、保护/去保护基团、临时调变物理/ 化学工艺。(9) 采用高选择性的催化剂。(10) 化工产品：使用后能分解成可降解的 无害产品。(11) 对危害物质在生成前实行在线监测和 控制。(12) 选择化学生产过程中的物质，使化学 意外事故的危险性降低到最小程度。,绿色化学的基本内容,原子经济性(atom economy),Trost 教授,Trost B M Science 1991, 254, 1471,最大限度地利用原料分子每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放 (zero emmission),加成反应：,重排反应,前者：25%后者：100%,使用碳酸二甲酯替代硫酸二甲酯：,性质： 密度接近于液体，黏度接近气态(扩散 系数比液体大100倍)，具有很高的传 质速度。 流体的密度、溶剂强度和黏度均可由 压力和温度变化来调节。,功能：作为反应的溶剂取代有机溶剂， 提高反应效率,ee=95%,使用分子筛取替AlCl3,仿生催化,第十章练习（P375-377）： （二）（四的2、3小题）,
