醚分類與命名PPT課件

1、10.7 醚的分類與命名 醚可看作是醇分子中羥基被烴基取代后的產(chǎn)物。ROHROR 醚和同碳醇是同分異構(gòu)體，在醚分子中，氧基O叫作“醚鍵”。CH2CH2O醚根據(jù)所邊烴基結(jié)構(gòu)的不同可分為飽和醚不飽和醚芳醚環(huán)醚硫醚CH3OCH3CH3OCH CH2ArO CH3ArOArOOOOOOCH3S CH3根據(jù)醚鍵兩端所連烴基的異同分ArOAr單醚混醚C2H5OC2H5CH3OCH2CH3ArOCH3第1頁/共19頁醚的命名 醚的命名有習(xí)慣命名法和系統(tǒng)命名法。簡單的醚常用習(xí)慣命名法 1）單醚，叫“二某基醚”，有時“二”和“基”可以省略。 2）混醚命名時，將兩個烴基按先簡單后復(fù)雜的順序排在“醚”之前，但芳基應(yīng)

2、放在烴基之間。CH3CH2OCH2CH3OCH2CH O CH CH2二乙基醚（乙醚）二苯基醚（二苯醚）二乙烯基醚CH3OCH2CH3O CH CH2CH3CH2OCH3甲基乙基醚（甲乙醚）乙基乙烯基醚苯基甲基醚（苯甲醚）第2頁/共19頁醚的命名 3）硫醚的命名就是把相應(yīng)的“醚”換成“硫醚”。 如：CH3SCH2CH3甲乙硫醚 4）多元醇形成的醚 5）對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的醚可用系統(tǒng)命名法，系統(tǒng)命名法是以烴作母體，烷氧基為取代基。CH3CHCH2CH2CH3OCH3CH3O CH CHCH2CH3HOOCH2CH32甲氧基戊烷1甲氧基1丁烯對乙氧基苯酚乙二醇二甲醚乙二醇單甲醚CH3OCH2CH2OCH

3、3CH3OCH2CH2OH第3頁/共19頁10.8醚的制備 1）醇脫水法 這里除了生成醚外，如果溫度過高，還有烯烴生成。工業(yè)上是將醇蒸汽通過加熱的Al2O3催化劑制得醚。 醇脫水法制醚只適用于制備單醚，如果用不同的醇脫水制醚，得到的是混合物，不好分離，無制備意義。 2）威廉姆森（Williamson）合成法 即用醇鈉與鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)ROH2H2SO4R O R + H2OCH3CH2OH2+ H2OCH3CH2OCH2CH3Al2O3300CH3CH2ONa + CH3ICH3CH2OCH3 + NaI第4頁/共19頁威廉姆森合成法制醚 威廉姆森合成法制醚不僅能制備單醚、也適用于制備混

4、醚。但是，在制備混醚時,只能用叔醇鈉進攻伯鹵代烴,不能反過來。 因為醇鈉為強堿，叔鹵代烴 H較多，易發(fā)生 消除反應(yīng)生成烯烴。所以只能用叔丁醇鈉進攻伯鹵代烴，這樣親取代反應(yīng)才是主要反應(yīng)。CH3CH2Br + NaO C CH3CH3CH3CH3CCH3CH3Cl + NaOCH2CH3(1)(2)CH3CH2OCCH3CH3CH3+第5頁/共19頁威廉姆森合成法制醚 另外，在制備芳香醚時，也不能用醇鈉進攻鹵代苯，只能用酚鈉進攻鹵代烴。 這是因為鹵代苯為乙烯型鹵代烴，鹵素最不活潑，最不易被取代掉。但如果鹵素的鄰、對位上有硝基時，則可進行反應(yīng)。 此外，制備芳香醚還可用硫酸二甲酯、硫酸二乙酯作烷基化試

5、劑。ONa + CH3ClCl + CH3ONa+OCH3 + NaClONa + (CH3)2SO4OCH3 + CH3OSO3NaNaOH第6頁/共19頁10.9醚的化學(xué)性質(zhì) 醚的結(jié)構(gòu)與醇相似，脂肪醚中，O為SP3雜化，COC鍵角接近109.5 。 在芳香醚中，O為SP2雜化，COC鍵角為120 。 在醚分子中，與氧相連的都是烴基，分子極性較小，化學(xué)活性較低，它的穩(wěn)定性稍次于烷烴。醚鍵一般對堿、氧化劑、還原劑都非常穩(wěn)定，也不與金屬鈉作用。但是，醚鍵對酸不穩(wěn)定，能與酸作用。因為醚鍵中，氧上具有未共用的電子對，相當(dāng)于路易斯堿。所以可與酸作用形成洋鹽。 CH3OCH3110OCH3第7頁/共19

6、頁1、鹽的生成 由于醚是一個路易斯堿，在常溫下，能與強酸作用而形成洋鹽。 利用這個性質(zhì)，可把醚從其它不溶于酸的物質(zhì)（如烷烴、鹵代烴）中除去。當(dāng)然，也可用于醚的定性鑒別。 上述形成的醚鹽是一個弱堿強酸鹽，遇水就很快水解出原來的醚。可利用這個性質(zhì)將醚從其它物質(zhì)中分離出來。 醚除了能與質(zhì)子酸形成洋鹽外，還可以與其它路易斯酸（如BF3、AlCl3、RMgX）等生成鹽。 钅 羊ROR+ H2SO4ROHRHSO4H2OROR + H2SO4RORBFFFRMgXRORROR第8頁/共19頁2、醚鍵的斷裂 醚鍵對強酸不穩(wěn)定，遇強酸會發(fā)生醚鍵斷裂，但HCl、HBr斷裂較難，需要催化劑；使醚鍵斷裂最有效的試劑

7、是濃的氫碘酸( (HI)。 醚鍵的斷裂是醚在HIHI中，先形成洋鹽，然后，I I再作為親核試劑進攻 C C而發(fā)生醚鍵斷裂。 I I有兩種進攻方向，但從電子效應(yīng)和空間效應(yīng)兩方面看, ,都是I I進攻甲基碳有利。所以，在混醚斷鍵時，總是先從碳鏈較小的一端斷裂。如果 HI過量，則生成的醇可進一步生成碘代烴。CH3CH2O CH3HICH3CH2OH + CH3IHICH3CH2I + CH3ICH3CH2O CH3HICH3CH2OH + CH3ICH3CH2HOCH3I第9頁/共19頁醚鍵的斷裂 對于苯甲醚，同樣是先從甲基一端斷裂。 但，即使HI過量，生成的苯酚也不會發(fā)生CO鍵斷裂生成碘代苯。因為

8、在O與苯環(huán)之間存在著P 共軛，鍵能較強，不易斷裂。所以二苯醚是不與HI發(fā)生醚的斷裂反應(yīng)。 在上述反應(yīng)中，生成的CH3I沸點(42.4 )較低，一加熱就可被蒸出，將蒸出的CH3I通入AgNO3的醇溶液中，由于生成AgI的量來計算原來醚分子中甲氧基的含量，這種方法叫蔡塞爾(Zeisel)甲氧基定量分析法。OH+OHIHI+ CH3ICH3I第10頁/共19頁3、過氧化物的生成 醚對氧化劑比較穩(wěn)定，但是，遇空氣長期接觸，卻能被空氣中的氧逐漸氧化生成過氧化物。一般認為氧化是首先發(fā)生在 CH鍵上，然后再轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的過氧化物。 過氧化物是易發(fā)生爆炸的物質(zhì)，由于它沸點較高，不易被蒸出，所以在蒸餾含有

9、過氧化物的乙醚時，過氧化物就殘留在容器內(nèi)，如果繼續(xù)加熱，就會發(fā)生爆炸。 為了避免爆炸事故的發(fā)生，一般在蒸餾放置較久的乙醚前，可采用KI淀粉試紙來檢驗，如果有過氧化物存在，會使試紙顯藍色。 要破壞過氧化物，可加入還原劑（如Na2SO3、FeSO4等）攪拌反應(yīng)除去。RCH2OCH2RRCH2OCHR（過氧化物）O2(空氣)OOH第11頁/共19頁10.10重要的醚 另外，在蒸餾乙醚時，不要蒸干，以免殘留的過氧化物爆炸。 在貯藏乙醚時，為防止過氧化物的生成，可加入少量的金屬鈉、或鐵粉，以避免過氧化物的生成。 10.10重要的醚 1）乙醚（自學(xué)） 2）環(huán)氧乙烷 環(huán)氧乙烷是最簡單的環(huán)醚，由于三元環(huán)的張力

10、較大，再加上氧的電負性也較大，所以環(huán)氧乙烷的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，在酸或堿催化下能與許多物質(zhì)作用，生成重要的化工產(chǎn)品。所以，環(huán)氧乙烷是重要的有機合成原料。第12頁/共19頁環(huán)氧乙烷的性質(zhì) 環(huán)氧乙烷在酸催化下進行的是親電開環(huán)反應(yīng)。CH2CH2OH2OHCH2CH2OHCH2CH2OHOH2HCH2CH2OHOHCH3OHCH2CH2OHOCH3HHCH2CH2OHOCH3HClHO CH2CH2Cl第13頁/共19頁環(huán)氧乙烷的性質(zhì) 環(huán)氧乙烷在堿催化下進行的是親核取代反應(yīng)，主要是SN2反應(yīng)。CH2CH2OH2OCH2CH2OOHCH2CH2OHNH2OHCH2CH2OnHHOCH2CH2OHnNH3C

11、H2CH2ONH3NH(CH2CH2OH)2N(CH2CH2OH)3RMgX CH2CH2ROMgXCH2CH2ROH制多2個C的醇CH2CH2OCH2CH2O第14頁/共19頁冠醚（Crown ethers) 3）1,4二氧六環(huán)（自學(xué)） 4）冠醚 冠醚是一類多氧大環(huán)醚。大環(huán)多醚是20世紀60年代發(fā)展起來的一類具有特殊絡(luò)合性能的化合物，分子中含有(CH2CH2O)重復(fù)單位，由于其結(jié)構(gòu)像西方的王冠，故稱冠醚（Crown ethers）。OOOOOOOOOOOO第15頁/共19頁冠醚的命名與性質(zhì) 冠醚有一套簡化的命名方法，即n-冠-m，n代表環(huán)上的所有原子數(shù)，m代表環(huán)上氧原子的數(shù)目，如果有取代基，

12、寫在冠醚之前。 冠醚最突出的性質(zhì)是它有很多醚鍵，分子中有特定大小的空穴，金屬離子可以鉆到空穴中與醚鍵絡(luò)合?？昭ù笮〔煌?，可容納的金屬離子也不同，所以具有很高的選擇性。例如18-冠-6的空穴正好能容納下K ，所以能和K 形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。15-冠-5能與鈉離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。OOOOOOOOOOOO18冠615冠5二苯并18冠6OOOO O第16頁/共19頁冠醚的性質(zhì) 冠醚利用上述性質(zhì)，可作為相轉(zhuǎn)移催化劑，來加速水相和有機相的反應(yīng)。 例如：OOOOOOK+XX OHCNMnO4I等,KMnO418冠6COOHCOOH(100%)CH2Cl+ KCN18冠625,有機溶劑CH2CN(94%)n-C8H17Br + KF18冠6苯、室Tn-C8H17F（92）第17頁/共19頁醚的內(nèi)容小結(jié) 1 1 掌握醚的命名 習(xí)慣命名 系統(tǒng)命名法