第十一章 醚 醚可看作H-O-H中H被烃基取代后的化合物结构特征:C-O-C 醚键通式:ROR (R)、ArOR 或 ArOAr11.1 醚的结构、命名和物理性质11.1.1 结构11.1.2 分类和命名A. 据烃基是否相同分为:1、分类B. 据烃基结构分为:R = R时,称为单醚 (对称醚) 时,称为混醚 (不对称醚)脂肪醚饱和醚不饱和醚环醚冠醚1,4-二氧六环(二氧杂环己烷)芳香醚单芳香醚二芳香醚乙醚甲基叔丁基醚二烯丙基醚二苯醚苯甲醚环氧乙烷四氢呋喃写出和氧连接的两烃基名称,简单的在前,复杂的在后,再加醚字烃基相同称二烃基醚(烷基时“二” “基” 字常省略;芳基或不饱和烃基时习惯上保留“二”字)2-甲基-4-甲氧基戊烷对于较复杂的醚,用系统命名法,将较不优先的烃基连氧称为某烃氧基,作取代基:2、命名系统命名法通常用普通(习惯)命名法:环醚环氧化合物 2-甲氧基丁烷(2-methoxy butane) 1,2-二甲氧基乙烷(1,2-dimethoxy ethane) 环氧乙烷epoxyethane 1,2-环氧丙烷1,2-epoxypropane2,3-环氧丁烷2,3-epoxybutane 1,3-环氧丙烷1,3-epoxypropane 1,4-环氧丁烷 四氢呋喃tetrahydrofuran (THF)1,4-二氧六环1,4-dioxane 18-冠-618-crown-6 18-C-6冠醚11.1.3 物理性质1、沸点:与分子量相近的烷烃相近,比醇低得多。
沸点:醚 烷烃 烷烃CH3CH2OCH2CH3 CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2CH3分子量 74 74 72沸点 34.6 118 35溶解度 7.5g 7.9 不溶11.2 醚的反应ROR KMnO4NaNaOH稀酸强氧化剂强还原剂强碱不反应化学性质稳定性仅次于烷烃偶极矩较小,极性较弱,化性不活泼,不易被氧化,还原,在碱性介质中尤为稳定1、醚的碱性, 盐的生成盐溶于浓酸中, 用于醚与烷烃或卤代烃的区别,分离2、醚键的断裂(强酸:HIHBrHCl)醚键断裂规律:A. 混醚被HI裂解时,一般较小的烷基变成碘代烷 (SN2):(醚键断裂发生于小烷基一端)亲核取代B. 对于芳醚:SN1 机理适于叔烷基醚判断反应发生在a位还是b位?位阻碳正离子稳定性3、过氧化物的生成醚虽然对氧化剂稳定,不易被氧化,但可在空气中缓慢自动氧化,生成有机过氧化物a-C-H键上的自由基反应:可自聚成爆炸性极强的过氧化醚的聚合物,所以蒸馏醚时,切勿蒸干,保存醚时,避光阴凉氢过氧化乙醚蒸馏时预先检验:检验方法: KI淀粉试纸,若变蓝,说明有 FeSO4-KSCN溶液,若变红,说明有硫氰化钾除去方法:加入还原剂, 5%FeSO4 , 分解过氧化物。
贮存时加入少量Na或Fe,以避免生成11.3 醚的制法2、威廉森合成法(制备伯烷基混醚的方法)1 RX 1. 醇分子间脱水(主要用于:由伯醇制单醚)伯醇易于进行,仲醇次之,叔醇一般得到烯烃例:制备(分析)另外:3. 烷氧汞化脱汞 (可制备各种烷基醚)(相当于醇与烯烃的马氏加成)类似于烯烃的羟汞化脱汞羟汞化反应4. 醇烷基化制叔烷基醚(特殊的)(C4,C5异构烯烃)增加抗爆性11.4 环醚1. 环氧乙烷大的环张力O原子的诱导效应活性大,易开环易与水、醇、氨等H-Y及R-MgX反应:HY = H2O, HX, HOR, H-OAr,H-NH2, H-NHR等又称氧化乙烯性质:无色气体,bp =10.5,易燃,易溶于水2. 环氧乙烷的开环反应特点:1)能形成含有两个官能团的化合物;2)和RMgX反应,制备比RMgX多2个碳的伯醇B:OH-,RO-,NH3一缩二乙二醇 (二甘醇)乙二醇单烷基醚二聚乙二醇单烷基醚(非离子表面活性剂)聚氧乙烯十二烷基醚一乙醇胺聚氧乙烯对壬基苯基醚-10 (OP-10)三种乙醇胺无色液体,溶于水,碱性,酸性气体净化剂(工业)三乙醇胺3. 1,2-环氧化合物的开环反应酸性开环机理机理碱性开环思考题:答案:问题:反应发生在哪个部位?碱催化:a)进攻取代少的C,为SN2反应;背面进攻b)开环需要强碱(强亲核试剂)酸催化:亲核试剂优先进攻取代多的碳; SN2反应(具有SN1部分特征)4. 环氧乙烷的制备a, 直接氧化法:b, 氯乙醇法5、冠醚大环多元醚(含3个-OCH2CH2-重复单元),是乙二醇的环状聚合物。
18-冠-6环的总原子数目环中氧原子数模型的形状与王冠相似,故得名冠醚中心是一个空穴,可对某些金属离子进行络合用作相转移催化剂(加速水-油两相体系的化学反应)。