08 第8章 醚和环氧化合物.pptx

第1页：第八章 醚和环氧化合物

第八章 醚和环氧化合物：本章目录页。

• 第一节 醚
• 第二节 环氧化合物

第2页：(ethers)

(ethers)是两个烃基通过氧原子连接起来的化合物。

环氧化合物(epoxides)多指含有三元环的醚及其衍生物。

第3页：第一节 醚

一、醚的结构和命名•醚的通式

R-O-R’、Ar-O-R或Ar-O-Ar’•醚键中的氧为sp3杂化，键角约为110°•醚的官能团为醚键121o142pm142pm136pm

第4页：第一节 醚

甲醚(methyl ether)乙醚(ethyl ether)苯甲醚Methyl phenyl ether

第5页：与氧原子相连的两个烃基相同时为单

在醚的分子中,与氧原子相连的两个烃基相同时为单醚；

两个烃基不同时为混醚；

两个烃基中有一个或两个是芳香烃基的为芳香醚。

氧原子和碳原子结合成的环状化合物，通常称为环醚。

甲醚(methyl ether)苯甲醚Methyl phenyl ether

第6页：简单的醚常用普通命名法命名

简单的醚常用普通命名法命名

“A基B基醚”。

单醚一般省略“二”字。

混醚按先小后大,先芳基后脂基排列烃基。

英文命名则按字母顺序排列烃基。

二甲基醚(甲醚)二苯基醚(苯醚)(dimethyl etherormethyl ether) (diphenyl ether)甲基叔丁基醚(甲叔丁醚)苯基异丙基醚(苯异丙醚)(methyl tertiary butyl ether) (isopropyl phenyl ether)

第7页：结构复杂的醚可用系统命名法

结构复杂的醚可用系统命名法

将醚键所连接的2个烃基中碳链较长的烃基作母体，称“某烃氧基某烃”。

• -甲氧基戊烷(2-methoxypentane)环醚多用俗名。
• 氢呋喃(tetrahydrofuran)1,4-二氧六环(1,4-dioxane)2-乙氧基乙醇(2-ethoxyethanol)

第8页：醚的物理性质

二、醚的物理性质

• 醚分子中没有直接与氧相连的氢,故不会形成分子间氢键,沸点比相对分子质量相同的醇为低,而与相应的烷烃接近。
• 醚分子中的氧在一定程度上可与水形成氢键，故水溶性与相对分子质量相同的醇相近而比烷烃为大。

第9页：—C—O—C—•三

—C—O—C—•三、醚的化学性质醚较稳定，其稳定性仅次于烷烃。

醚不能与强碱、稀酸、氧化剂、还原剂或活泼金属反应。

在一定条件下可发生反应，反应与醚氧原子上的孤电子对有关。

第10页：第一节 醚

例：

第11页：醚键的断裂在加热条件

• 醚键的断裂在加热条件下,醚与氢卤酸反应，醚键断裂，生成醇和卤代烷，生成的醇可进一步与过量的氢卤酸反应。

浓的HI是最有效的分解醚的试剂。

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。

第12页：醚键断裂反应属于亲核取代

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-ISN2

第13页：用无水HBr断裂有旋光性的甲基仲

问题

用无水HBr断裂有旋光性的甲基仲丁基醚时，产生溴甲烷和仲丁醇；

仲丁醇的构型和旋光性与原来有旋光性的反应物的构型相同，为什么？

第14页：过氧化物的生成烷基醚在空气中久置

• 过氧化物的生成烷基醚在空气中久置，α-碳上的氢可被氧化,生成醚的过氧化物。

乙醚过氧化乙醚•过氧化醚受热易分解爆炸，蒸馏醚时应避免蒸干第八章醚和环氧化合物第一节醚(三、醚的化学性质)•过氧化醚的检验：酸性碘化钾-淀粉试纸•过氧化醚的除去：还原剂硫酸亚铁或亚硫酸钠

第15页：冠醚(crown ether)冠醚

• 冠醚(crown ether)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数,y代表环中的氧原子数。

第16页：冠醚分子当中有一个空穴

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。

• -冠-6配合物K+[18-冠-6]

第17页：第二节 环氧化合物

(epoxides)是指含有三元环的醚及其衍生物。

• 环氧化合物的结构与命名OCC61.6º～105º59.2o149pm147pm

第18页：环氧化合物的普通命名法

• 环氧化合物的普通命名法是根据相应的烯烃称为“氧化某烯”。

氧化乙烯又称为环氧乙烷。

氧化乙烯（环氧乙烷）(ethylene oxide)氧化丙烯(propylene oxide)氧化异丁烯(isobutylene oxide)

第19页：环氧化合物的系统命名法通常以“环氧

• 环氧化合物的系统命名法通常以“环氧乙烷”为母体，三元环中氧原子编号为１。

2-甲基-2-乙基环氧乙烷(2-methyl-2-ethyloxirane)2,3-二甲基环氧乙烷(2,3-dimethyloxirane)2-乙基环氧乙烷(2-ethyloxirane)

第20页：环氧化合物的开环反应环氧化

• 环氧化合物的开环反应环氧化物分子中存在张力很大的三员氧环，化学性质活泼。

与酸、碱或其它强的亲核试剂均能直接进行开环反应(openingofringreaction)。

第21页：酸催化开环反应在稀酸条件

(一)酸催化开环反应在稀酸条件下，环氧化合物的环被打开，生成相应的加成产物。

第22页：非对称的环氧化合物在酸催化

非对称的环氧化合物在酸催化下进行开环反应时,亲核试剂主要进攻取代基较多的环氧碳原子。

• -甲基环氧乙烷2-氯-1-丙醇1-氯-2-丙醇

第23页：碱催化开环反应环氧化合物在强碱

(二)碱催化开环反应环氧化合物在强碱作用下,环被打开，生成相应的加成产物。

第24页：非对称的环氧化合物在碱性条件

非对称的环氧化合物在碱性条件或用强亲核试剂进行开环反应时，亲核试剂主要进攻取代基较少的环氧碳原子。

• -甲氧基-2-丙醇

第25页：写出2-乙基环氧乙烷与下列试剂

问题

写出2-乙基环氧乙烷与下列试剂反应的方程式：（1）甲醇和硫酸（2）甲醇和甲醇钠（3）苯胺

第26页：环氧化合物开环

• 环氧化合物开环反应机制1.酸催化开环反应机制环氧化合物的开环反应属于亲核取代反应。

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速开环生成产物。

第27页：碱催化的开环

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。

• 碱催化开环反应机制

第28页：不对称环氧化物开环

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

第29页：醚的结构醚键中氧为sp3杂化2.醚

• 醚的结构醚键中氧为sp3杂化
• 醚的分类脂肪醚,芳香醚;单醚,混醚
• 醚的命名“A基B基醚”；“某烃氧基某烃”
• 醚的性质形成yang盐；醚键断裂；形成过氧化物
• 环氧化合物的命名“氧化某烯”；“环氧乙烷”
• 开环加成碱催化－受空间因素控制酸催化－受电性因素控制本章要点Byebye！