醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座

醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第1頁2第九章醚和環(huán)氧化合物

醚(ethers)是兩個(gè)烴基經(jīng)過氧原子連接起來化合物。環(huán)氧化合物(epoxides)多指含有三元環(huán)醚及其衍生物。第九章醚和環(huán)氧化合物上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第2頁3第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(一、結(jié)構(gòu)和命名)第一節(jié)醚一、醚結(jié)構(gòu)和命名

醚通式：R-O-R’、Ar-O-R

或Ar-O-Ar’

醚鍵中氧雜化（

sp3

、sp2）和鍵角(110°、120°)

醚官能團(tuán)為醚鍵121o142pm142pm136pm上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第3頁4甲醚(methylether)乙醚(ethylether)苯甲醚Methylphenylether第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(一、結(jié)構(gòu)和命名)上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第4頁5

在醚分子中,與氧原子相連兩個(gè)烴基相同時(shí)為單醚；兩個(gè)烴基不一樣時(shí)為混醚；兩個(gè)烴基中有一個(gè)或兩個(gè)是芳香烴基為芳香醚。氧原子和碳原子結(jié)合成環(huán)狀化合物，通常稱為環(huán)醚。甲醚(methylether)苯甲醚Methylphenylether第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(一、結(jié)構(gòu)和命名)上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第5頁6

簡單醚常見普通命名法命名：“A基B基醚”。單醚普通省略“二”字?；烀寻聪刃『蟠?先芳基后脂基排列烴基。英文命名則按字母次序排列烴基。

二甲基醚(甲醚)二苯基醚(苯醚)(dimethyletherormethylether)(diphenylether)甲基叔丁基醚(甲叔丁醚)苯基異丙基醚(苯異丙醚)(methyltertiarybutylether)(isopropylphenylether)第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(一、結(jié)構(gòu)和命名)上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第6頁7

結(jié)構(gòu)復(fù)雜醚可用系統(tǒng)命名法：將醚鍵所連接2個(gè)烴基中碳鏈較長烴基作母體，稱“某烴氧基某烴”。2-甲氧基戊烷(2-methoxypentane)

環(huán)醚多用俗名。四氫呋喃(tetrahydrofuran)1,4-二氧六環(huán)(1,4-dioxane)2-乙氧基乙醇(2-ethoxyethanol)第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(一、結(jié)構(gòu)和命名)上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第7頁8第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(二、醚物理性質(zhì))二、醚物理性質(zhì)1.醚分子中沒有直接與氧相連氫,故不會(huì)形成份子間氫鍵,沸點(diǎn)比相對(duì)分子質(zhì)量相同醇為低,而與對(duì)應(yīng)烷烴靠近。

2.醚分子中氧在一定程度上可與水形成氫鍵，故水溶性與相對(duì)分子質(zhì)量相同醇相近而比烷烴為大。上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第8頁9—C—O—C—

第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(三、醚化學(xué)性質(zhì))三、醚化學(xué)性質(zhì)

醚較穩(wěn)定，其穩(wěn)定性僅次于烷烴。醚不能與強(qiáng)堿、稀酸、氧化劑、還原劑或活潑金屬反應(yīng)。在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)與醚氧原子上孤電子對(duì)相關(guān)。上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第9頁10例：第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(三、醚化學(xué)性質(zhì))上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第10頁11（二）醚鍵斷裂

在加熱條件下,醚與氫鹵酸反應(yīng)，醚鍵斷裂，生成醇和鹵代烷，生成醇可深入與過量氫鹵酸反應(yīng)。濃HI是最有效分解醚試劑。

通常是較小烴基生成鹵代烴,較大烴基生成醇(芳基則生成酚);若為R-OCH3與HI作用,則可定量地生成CH3I。第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(三、醚化學(xué)性質(zhì))上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第11頁12

醚鍵斷裂反應(yīng)屬于親核取代反應(yīng),通常伯烷基醚易按SN2機(jī)制進(jìn)行,叔烷基醚易按SN1機(jī)制進(jìn)行。H-ISN2第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(三、醚化學(xué)性質(zhì))上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第12頁13(三)過氧化物生成

烷基醚在空氣中久置，α-碳上氫可被氧化,生成醚過氧化物。乙醚過氧化乙醚過氧化醚受熱易分解爆炸，蒸餾醚時(shí)應(yīng)防止蒸干第九章醚和環(huán)氧化合物第一節(jié)醚(三、醚化學(xué)性質(zhì))過氧化醚檢驗(yàn)：酸性碘化鉀-淀粉試紙過氧化醚除去：還原劑硫酸亞鐵或亞硫酸鈉上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第13頁14第二節(jié)環(huán)氧化合物第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物環(huán)氧化合物(epoxides)是指含有三元環(huán)醚及其衍生物。一、環(huán)氧化合物結(jié)構(gòu)與命名OCC61.6o～105o59.2o149pm147pm上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第14頁15第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物(一、結(jié)構(gòu)與命名)1.環(huán)氧化合物普通命名法是依據(jù)對(duì)應(yīng)烯烴稱為“氧化某烯”。氧化乙烯又稱為環(huán)氧乙烷。氧化乙烯（環(huán)氧乙烷）

(ethyleneoxide)

氧化丙烯(propyleneoxide)氧化異丁烯(isobutyleneoxide)上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第15頁162.環(huán)氧化合物系統(tǒng)命名法通常以“環(huán)氧乙烷”為母體，三元環(huán)中氧原子編號(hào)為１。2-甲基-2-乙基環(huán)氧乙烷

(2-methyl-2-ethyloxirane)2,3-二甲基環(huán)氧乙烷(2,3-dimethyloxirane)2-乙基環(huán)氧乙烷(2-ethyloxirane)第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物(一、結(jié)構(gòu)與命名)上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第16頁17第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物(二、開環(huán)反應(yīng))二、環(huán)氧化合物開環(huán)反應(yīng)

環(huán)氧化物分子中存在張力很大三員氧環(huán)，化學(xué)性質(zhì)活潑。與酸、堿或其它強(qiáng)親核試劑均能直接進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)(openingofringreaction)

。上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第17頁18(一)酸催化開環(huán)反應(yīng)

在稀酸條件下，環(huán)氧化合物環(huán)被打開，生成對(duì)應(yīng)加成產(chǎn)物。第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物(二、開環(huán)反應(yīng))上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第18頁19

非對(duì)稱環(huán)氧化合物在酸催化下進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)時(shí),親核試劑主要進(jìn)攻取代基較多環(huán)氧碳原子。2-甲基環(huán)氧乙烷2-氯-1-丙醇1-氯-2-丙醇第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物(二、開環(huán)反應(yīng))上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第19頁20(二)堿催化開環(huán)反應(yīng)

環(huán)氧化合物在強(qiáng)堿作用下,環(huán)被打開，生成對(duì)應(yīng)加成產(chǎn)物。第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物(二、開環(huán)反應(yīng))上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第20頁21

非對(duì)稱環(huán)氧化合物在堿性條件或用強(qiáng)親核試劑進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)時(shí)，親核試劑主要進(jìn)攻取代基較少環(huán)氧碳原子。1-甲氧基-2-丙醇第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物(二、開環(huán)反應(yīng))上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第21頁22三、環(huán)氧化合物開環(huán)反應(yīng)機(jī)制第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物(三、開環(huán)反應(yīng)機(jī)制)1.酸催化開環(huán)反應(yīng)機(jī)制

環(huán)氧化合物開環(huán)反應(yīng)屬于親核取代反應(yīng)。酸性條件下,首先生成質(zhì)子化環(huán)氧化合物(protonatedepoxide),然后親核試劑進(jìn)攻質(zhì)子化環(huán)氧化合物,質(zhì)子化環(huán)氧化合物快速開環(huán)生成產(chǎn)物。上頁下頁首頁醚環(huán)氧化物專題知識(shí)講座第22頁23

堿催化開環(huán)反應(yīng),是親核試劑直接進(jìn)攻環(huán)氧化合物本身,而不是先生成質(zhì)子化環(huán)氧化合物,所以開環(huán)需要在強(qiáng)堿條件下或強(qiáng)親核試劑。2.堿催化開環(huán)反應(yīng)機(jī)制第九章醚和環(huán)氧化合物第二節(jié)環(huán)氧化合物(三、開環(huán)反應(yīng)機(jī)制)上頁下頁首頁