醚和環(huán)氧化合物

1、第十章 醚和環(huán)氧化合物 的分類、命名、制法和物理性質(zhì) n醚鍵的斷裂 n環(huán)氧化合物的開環(huán) 水分子中的兩個(gè)氫原子都被烴基取代的化合物稱為醚。脂環(huán)烴 的環(huán)上碳原子被一個(gè)或多個(gè)氧原子取代后所形成的化合物,稱為環(huán)醚；其中 三元環(huán)醚稱為環(huán)氧化合物 。 水 醇 醚 單醚: 混醚: 環(huán)醚： 環(huán)氧化合物： (Epoxide) (Ether) 乙醚乙醚 甲基叔丁醚甲基叔丁醚 四氫呋喃四氫呋喃( (THF) ) 1,4-1,4-二氧六環(huán)二氧六環(huán) 環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷 (tert-butyl methyl ether) 二二 烷烷 (ethylene oxide) (diethyl ether) 單醚： 單醚命名為單醚命

2、名為二烴基醚二烴基醚, ,其中其中“二二”字和字和“基基”字有時(shí)可省字有時(shí)可省 略略, ,但不飽和醚習(xí)慣上保留但不飽和醚習(xí)慣上保留“二二”字。字。 ( (二二) )乙乙( (基基) )醚醚 乙醚乙醚 二苯二苯( (基基) )醚醚 “二”“烴基 醚” 混醚： n “優(yōu)先”的烴基放在后面 n 芳基放在前面 “烴基” “烴基” “醚” 甲乙醚甲乙醚 甲基叔丁醚甲基叔丁醚 乙基乙烯基醚乙基乙烯基醚 苯甲醚苯甲醚 較大的烴基作為母體，烴氧基作為取代基較大的烴基作為母體，烴氧基作為取代基 。 2甲氧基戊烷甲氧基戊烷 1乙氧基乙氧基4甲基苯甲基苯 , 二甲氧基乙醚二甲氧基乙醚 二甘醇二甲醚二甘醇二甲醚 1,

3、2環(huán)氧丙烷環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷3氯氯1,2環(huán)氧丙烷環(huán)氧丙烷 環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷 氧雜環(huán)丁烷氧雜環(huán)丁烷 氧雜環(huán)戊烷氧雜環(huán)戊烷 ( (四氫呋喃四氫呋喃) ) 1,4二氧雜環(huán)己烷二氧雜環(huán)己烷 (1,4二氧六環(huán)二氧六環(huán)) ) O: sp3 雜化雜化 R O R 10.2.1 醚的結(jié)構(gòu) 10.2.2 環(huán)氧化合物的結(jié)構(gòu) 10.3.1 醚和環(huán)氧化合物的工業(yè)合成 +RONaRXROR (1) 醇鈉與RX的SN2反應(yīng)合成醚 應(yīng)用：制備混合醚。注意：RX為伯鹵代。 例：以叔丁醇和甲醇為原料合成： CH3C CH3 CH3 OCH3 CH3C CH3 CH3 OH Na CH3C CH3 CH3 ONa CH

4、3OHHI+CH3IH2O+ CH3C CH3 CH3 ONaCH3I + 解： CH3C CH3 CH3 OCH3 + CH3CH2CH2COCH2CH CH3 CH3 CH2 CH3CH2CH2COH O CH3OH H CH3CH2CH2COCH3 O 1. 2CH3MgI , Et2O 2. H2O CH3CH2CH2COH CH3 CH3 Na CH3CH2CH2CONa CH3 CH3 CH2CH CH2Cl 或 CH3CCH3 O CH3CH2CH2MgBr CH3CH2CH2C CH3 CH3 OCH2CHCH2 (1) 醇鈉與RX的SN2反應(yīng)合成醚 劇毒 無(wú)毒 (2) 合成環(huán)

5、醚 影響反應(yīng)的因素：影響反應(yīng)的因素： u X與與OH的距離愈小，愈易反應(yīng)；的距離愈小，愈易反應(yīng)； u 環(huán)張力愈小，愈易反應(yīng)。環(huán)張力愈小，愈易反應(yīng)。 反應(yīng)速率與環(huán)的大小反應(yīng)速率與環(huán)的大小 相關(guān)：反應(yīng)速率依次減小相關(guān)：反應(yīng)速率依次減小 (3) 立體專一性反應(yīng)鄰基參與作用 該反應(yīng)是可逆反應(yīng),可利用異丁烯與醇反應(yīng)生成的叔丁基醚保護(hù)醇羥基。 IR: CO 1200 1050cm-1 1H NMR: 1H NMR: 3.4 4.0 + 醚在中性、堿性和弱酸性醚在中性、堿性和弱酸性 條件下穩(wěn)定，常用作溶劑。條件下穩(wěn)定，常用作溶劑。 Brnsted堿堿 Lewis堿堿 钅羊 鹽 pkb 17.5 酸堿復(fù)合物

6、位阻影位阻影 響為主響為主 中間體穩(wěn)穩(wěn) 定性定性為主 SN2機(jī)理 SN1機(jī)理 OCH3 NaI, AlCl3 70-80，100% OH +CH3I OC2H5 KI，H3PO4 95% OH +C2H5I 2-取代乙醇 工業(yè)制備乙二醇 實(shí)例 對(duì)比：酸性條件下機(jī)理： 堿性條件下機(jī)理： 該反應(yīng)屬于堿催化下堿催化下的開環(huán)反應(yīng) 按SN2機(jī)理進(jìn) 行，優(yōu)先在取 代基較少的碳 原子上進(jìn)行。 O H3CCH3 OH H3C CH3 R R 苯基烯丙基醚及其類似物在加熱的條件下,發(fā)生分子內(nèi)重排生成鄰烯丙基 苯酚(或其它取代苯酚)的反應(yīng),稱為。 鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng) 鏈引發(fā)鏈引發(fā) 機(jī)理： 10.6.1 冠醚 18-冠-6 15-冠-5 二環(huán)己烷并-18-冠-6 冠醚的合成： 冠醚形狀及性質(zhì)： 溴化三丁基十六烷基銨 界面 本章內(nèi)容總結(jié)： 1.Williamson合成醚的方法 2.醚和環(huán)氧化合物的性質(zhì) a.烊鹽的生成 b.酸催化醚鍵斷裂 c.環(huán)氧化合物的酸堿開環(huán)反應(yīng) d.環(huán)氧與格氏試劑的反應(yīng) e. Claisen重排 f. 醚中的過氧化物 思考題： 寫出下列情形下的主要產(chǎn)物及反應(yīng)機(jī)理。 1