第十章 醚和环氧化合物授课对象：应用化学、化工分析、化学工程、制药工程、药学学时安排：2-4h教 材：普通高等教育“十五”国家级规划教材《有机化学》第四版高鸿宾主编2005年5月 一、教学目的与要求1、掌握醚和环氧化合物的命名、结构；2、掌握醚和环氧化合物的化学性质：质子化成盐、环氧乙烷与Grignard试剂的反应、Claisen重排、过氧化物的生成；3、熟悉醚的波谱性质； 4、熟悉环氧化合物的结构和命名，三元环氧化物的开环（酸催化和碱催化）加成反应；5、熟悉醚和环氧化合物的制备方法（Williamson制醚的方法）；6、了解环氧化物的开环机理；冠醚的结构与应用二、教学重点1、醚的中、英文命名法；1、1、2、醚的化学性质：质子化成盐、环氧乙烷与Grignard试剂的反应、Claisen重排、过氧化物的生成；3、三元环氧化物的开环（酸催化和碱催化）加成反应；4、醚的结构和命名；5、醚与HX作用；6、三元环氧化物的开环（酸催化和碱催化）加成反应三、教学难点1、Claisen重排的机理；2、环氧化物的开环反应机理四、教学方法讲授法 酸催化和碱催化下三元环氧化物的开环加成反应是本章的难点，又是重点，通过多做练习题加以巩固。
五、教具电脑、幻灯投影仪、powerpoint课件、红外线指示笔六、教学步骤及时间分配导言：1、引导学生回顾醚和环氧化合物的通式、来源或制备方法；2、已经学过了的醚有哪些主要的性质？4、从生活中的实例引入醚类化合物的重要性，引入本章内容一、醚的结构、分类和命名1、醚的结构和分类给出脂肪醚和芳香醚的通式，认识醚键以甲醚为例，分析键角和中心氧原子的杂化状态两大类：直链醚（单醚和混醚、脂肪醚和芳香醚）、环醚分别举例说明（由powerpoint课件给出结构式）2、命名（1）单醚 以烃基的名称命名，如（二）甲（基）醚、二乙烯基醚、（二）苯（基）醚由上面分类的例子，让学生来命名2）混醚 两个烃基的表达按先小后大的次序，如：甲乙醚、甲（基）烯丙（基）醚 由芳香烃基和脂肪烃基构成的混醚，习惯上先表达芳香烃基如苯甲醚（又叫茴香醚）3）结构复杂的醚（不能直接称为“某基某基醚”时），常把烃氧基（R-O-）作为取代基，其他部分作为母体如：2,3-二甲基-2-甲氧基戊烷 4-甲氧基甲苯 2-乙氧基乙醇 1-甲氧基-1-丁烯 （4）环醚 通常称为“环氧某烷”，或按杂环化合物命名。
例如：1,4-环氧丁烷 （四氢呋喃） 1,4-二氧六烷（二 恶烷）英文名称 烃基名+ether （烃基按第一个字母先后顺序给出） 举例说明烃氧基的名称：甲氧基methoxy 乙氧基ethoxy 二、物理性质（5分钟）简单介绍醚的状态、沸点、水中溶解度 （与分子量相近的其它类型有机化合物比较）三、化学性质（35分钟）1、氧原子上未共用电子对的反应 2、醚键的断裂3、a-氢原子的反应醚是一类比较不活泼的化合物但分子中的氧原子能与强酸成盐，醚键也可发生断裂主要反应部位如上图所示一）与浓酸成盐醚中氧原子上有未共用电子对，可与强质子酸（浓盐酸、浓硫酸等）和缺电子的路易斯酸（如BF3、AlCl3等）作用生成盐投影仪给出反应式）应用：鉴别和分离醚二）醚键的断裂醚成盐后，在强烈条件下，发生醚键断裂醚与氢碘酸共热，生成碘代烷和醇powerpoint课件给出分步反应过程）氢碘酸过量，醇继续反应生成碘代烷应用：蔡塞尔(Zeisel)甲氧基定量测定法测定天然的复杂有机化合物分子中甲氧基（或乙氧基）反应活性：不同HX反应活性 HI > HBr > HCl （需高温下反应） 若两个烃基均为芳香烃基时，由于p-p共轭效应的影响，芳环与氧原子连接的键比较牢固，不易反应。
反应机理：SN2 投影仪给出反应过程并举例叔丁基醚主要发生消除反应，得到烯烃完成反应式时注意区别三）过氧化物的生成和检查在光照下或在空中久置，醚被氧化生成过氧化物过氧化物不稳定，受热易发生爆炸检查过氧化物的存在：取少量醚、碘化钾溶液和几滴淀粉溶液一起摇荡，若呈兰色，表示有过氧化物存在除去过氧化物：用硫酸亚铁和硫酸的稀水溶液洗涤补充：各类醚的制备方法，强调Williamson法合成混醚及其应用四、 环醚（Epoxides）1、命名研究范围：含有三元环的醚（环氧乙烷）及其衍生物命名：（1）以环氧乙烷为母体，环中氧原子编号为1号例：2,3-二甲基环氧乙烷（2）称“环氧某烷”，并标明与氧原子成环的碳原子的位置上例又名：2,3-环氧丁烷2、开环反应三元环张力大，不稳定，易开环发生加成反应主要与含有活泼氢的化合物（水、醇、胺等）和格氏试剂反应以环氧乙烷为例给出反应通式两种开环方式：（1）酸催化开环以环氧乙烷和1,2-环氧丙烷为例，详细分析开环机理SN2机制，中间体（部分碳正离子）稳定性决定反应取向2）碱催化开环例子同上，反应条件改变SN2机制，空间位阻决定反应取向应用：有机合成中注意选择反应条件。
注意：质子化的环氧化合物能与水、醇等溶剂反应开环，合成是注意避免用这些试剂作溶剂练习：选择合适的条件完成反应式练习题见多媒体课件五、大环多元醚和超分子化学学生自学、课堂提问最后用10分钟时间总结回顾本章主要内容powerpoint课件以表格的形式列出本章的重点反应式powerpoint课件给出《各类化合物的主要反应》）点做习题：教材P375-377 (二)、(四)（1）-（4）、(六)、(七)（1）、（2）、（八）参考资料：1、高鸿宾主编，《有机化学简明教程》，天津大学出版社，20052、Carey F A Orhanic Chemistry. 4th ed. New York: McGraw- Hill Companies, Inc, 2000。