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1、第八章 醚和环氧化合物,杨仕豪编制,第一节 醚,一、醚的结构和命名,醚的结构通式：R-O-R（R），Ar-O-R， Ar-O-Ar。,醚键：COC,单醚：R-O-R；混醚：R-O-R 环醚：O O,分类,O,H3C CH3,甲醚的结构,O原子是SP3杂化,1120,命名：单醚在烃基名称后加“醚”字；混醚是先列小基团后列大基团；芳香醚是芳香烃基的名称放在烃 基名称之前。例如：,CH3CH2-O-CH2CH3 乙醚,CH3CH2-O-CH= CH2 乙基乙烯基醚,OCH2CH3,苯乙醚,HOCH2CH2CH2-O-CH2CH3,3乙氧基1丙醇,环醚多用俗名,O,O,O,四氢呋喃 1,4-二氧六环,
2、请同学们命名下列化合物：,1、CH3CHOCH2CH2CH3CH3,正丙基异丙基醚,2、CH3OCH2CH2CH2CH2OH,4甲氧基丁醇,三、化学性质,醚很稳定，稳定性仅次于烷烃，不与稀的强酸、强碱及氧化剂、还原剂反应。只能与强的浓酸反应。,（一）醚的质子化：,CH3CH2-O-CH2CH3+H2SO4（浓） CH3CH2-O-CH2CH3 HSO4-,H,RORCl-+H2O ROR+H3O+Cl-,H,此性质可用于醚的鉴别。,+,+,（二）、醚键的断裂,CH3-O-CH2CH2CH3+HI CH3I+CH3CH2CH2OH,-O-CH2CH3+HI -OH+CH3CH2I,CH3CH2-
3、O-CH2CH2CH3+HI（过量）CH3CH2I+CH3CH2CH2I+H2O,O+HI（过量） ICH2CH2CH2CH2I,通常是较小的烃基生成卤代烃,较大的烃基生成醇(芳基则生成酚);若为R-OCH3与HI作用, 则可定量地生成CH3I。,醚键断裂反应属于亲核取代反应, 通常伯烷基醚易按SN2机制进行, 叔烷基醚易按SN1机制进行。,H+ CH3OCH3 CH3O+CH3 I- + + H ICH3OCH3 SN2 HCH3I+CH3OH,H+ + (CH3)3C-O-C(CH3)3 (CH3)3C-O-C(CH3)3|H质子化键 SN1 (CH3)3C+ +(CH3)3COH 慢正碳
4、离子快 (CH3)3C+ +I- (CH3)3C-I碘代叔丁烷,X-亲核活性：I-Br -Cl-,氢卤酸反应活性：HIHBrHCl,HI与醚反应，伯烷基基醚主要按SN2历程进行，叔烷基醚主要按SN1历程进行。混合醚主要按SN2历程进行，亲核试剂优先进攻空间位阻较小的基团醚键的碳原子。,碳氧键断裂： 三级烷基二级烷基一级烷基芳基,请同学们区别下列化合物：,己烷 乙醚 1丁烯,溴水（CCl4）,（-） （-） （+）褪色,浓硫酸,（-） （+）溶解,（三）过氧化物的生成,O2 CH3CH2OCH2CH3 CH3CHOCH2CH3OOH,过氧化乙醚,检验方法是加入KI/H+一起摇动，再加入淀粉溶液，
5、若呈蓝色为有过氧化乙醚。除去过氧化物的方法是加入硫酸亚铁、亚硫酸钠或碘化钾等。,乙醚是一种良好麻醉剂，但是因乙醚易燃、易爆，麻醉苏醒后常有恶心、呕吐等副作用而限制了它的广泛使用。被更安全、高效麻醉剂： 安氟醚（CHF2-O-CF2CHFCl）和 脱氟醚（CHF2-O-CFHCF3）等所代替。,冠醚命名为：X冠Y。X：总原子数。Y：环中氧原子数。,四、冠醚,冠醚 是分子中含有多个 OCH2CH2 结构单元的大环多醚, 因其立体结构像王冠, 故称冠醚。,18-冠-6 (18-crown-6),12-冠-4 (12-crown-4),冠醚的命名以 “ x-冠-y” 表示，x 代表构成环的碳和氧原子总
6、数, y 代表环中的氧原子数。,冠醚分子当中有一个空穴。只有与此空穴大小适合的Mn+才能进入空穴内，从而对金属离子具有较高的络合选择性。例如 18-crown-6 只可与K+络合。因此冠醚 可用来分离及测定某些金属离子。,18-冠-6,配合物 K+ 18-冠-6,第二节 环氧化合物,一、环氧化合物的结构与命名,有二种命名方法：母体命名为“环氧乙烷”，氧原子编号为1，二个碳原子编号2，3。标明氧原子与之成环的碳原子的位置，命名为“环氧某烷”。,例如：,O OCH2-CHCH2CH3 CH3CH-CHCH3,方法一：2-乙基环氧乙烷 2，3-二甲基环氧乙烷,方法二：1，2-环氧丁烷 2，3-环氧丁
7、烷,例如：O CH3 CH2-CCH3,2，2-二甲基环氧乙烷或2-甲基-1，2-环氧丙烷,二、开环反应,（一）、酸催化开环反应,O Cl CH3CH-CH2+HCl CH3CHCH2OH +OHCH3CHCH2Cl,90%,酸催化开环加成符合马氏规则。,10%,（二）、碱催化开环反应,O CH3O- CH3CH-CH2+CH3OH OHCH3CHCH2-O-CH3,碱催化开环加成生成反马氏（SN2）加成产物。,1. 环氧化合物的开环反应属于亲核取代反应。1.酸性条件下, 首先生成质子化环氧化合物(protonated epoxide), 然后亲核试剂进攻质子化环氧化合物, 质子化环氧化合物迅
8、速开环生成产物。,碱催化的开环反应, 是亲核试剂直接进攻环氧化合物本身, 而不是先生成质子化环氧化合物, 因此开环需要在强碱条件下或强亲核试剂。,2. 碱催化开环反应机制,不对称环氧化物开环, 当用酸催化时, 亲核试剂有利于进攻连有较多取代基的环碳原子；用碱催化时，亲核试剂主要进攻连有较少取代基的环碳原子。,酸性条件下亲核试剂进攻点 主要受电子效应控制,碱性条件下亲核试剂进攻点 主要受立体因素控制,上页,下页,首页,OCH3CH2CHCH2,酸性条件下 碱性条件下亲核试剂进攻点 亲核试剂进攻点,例如： O I CH3CHCH2CH2+HI CH3CHCH2CH2-OH,环氧乙烷的开环加成反应：,O,CH3OH/H+ KI/H2O RNH2 CH3ONa CH3OH,CH3-O-CH2CH2-OH,I-CH2-CH2-OH,RNH-CH2-CH2-OH,CH3-O-CH2CH2-OH,请同学们完成下列反应式：,CH3 CH3CCH2 O,+ HBr,CH3 CH3CCH2OHBr,作业：P119 8-3（3）（4）； 8-5; 8-7。,三、环醚的制取,X2+H2O X OH OH- O R-CH=CH2 R-CH-CH2 R-CH-CH2+X-,例如（卤代醇在碱作用下生成环醚）,OH C2H5ONa O CH3CHCH2Cl CH3-CH-CH2+Cl-,
