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1、关于醚和环氧化合物(3)1 1第一页，讲稿共三十六页哦2 2第十章 醚和环氧化合物n n醚和环氧化合物醚和环氧化合物的分类、命名、制法和物理性质n醚键的断裂n环氧化合物的开环n n 醚和环氧化合物醚和环氧化合物醚和环氧化合物醚和环氧化合物 水分子中的两个氢原子都被烃基取代的化合物称为醚。脂环烃的环上碳原子被一个或多个氧原子取代后所形成的化合物,称为环醚；其中三元环醚称为环氧化合物。第二页，讲稿共三十六页哦3 310.1 醚和环氧化合物的命名水醇醚单醚:混醚:环醚：环氧化合物：(Epoxide)(Ether)乙醚乙醚甲基叔丁醚甲基叔丁醚四氢呋喃四氢呋喃(THF)1,4-1,4-二氧六环二氧六环环
2、氧乙烷环氧乙烷 (tert-butyl methyl ether)二二 烷烷(ethylene oxide)(diethyl ether)第三页，讲稿共三十六页哦4 410.1 醚和环氧化合物的命名单醚：单醚命名为单醚命名为二烃基醚二烃基醚,其中其中“二二”字和字和“基基”字有时可省略字有时可省略,但不但不饱和醚习惯上保留饱和醚习惯上保留“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”“烃基 醚”第四页，讲稿共三十六页哦5 510.1 醚和环氧化合物的命名混醚：“优先”的烃基放在后面 芳基放在前面“烃基”“烃基”“醚”甲乙醚甲乙醚甲基叔丁醚甲基叔丁醚乙基乙烯基醚
3、乙基乙烯基醚苯甲醚苯甲醚第五页，讲稿共三十六页哦6 610.1 醚和环氧化合物的命名较大的烃基作为母体，烃氧基作为取代基较大的烃基作为母体，烃氧基作为取代基 。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结构复杂的醚：结构复杂的醚：第六页，讲稿共三十六页哦7 710.1 醚和环氧化合物的命名环氧化合物：环氧化合物：1,2环氧丙烷环氧丙烷环氧乙烷环氧乙烷3氯氯1,2环氧丙烷环氧丙烷 环氧氯丙烷环氧氯丙烷环醚：环醚：按杂环化合物命名。按杂环化合物命名。按杂环化合物命名。按杂环化合物命名。环氧某烃环氧某烃环氧某烃环氧某烃氧杂环丁烷氧杂环丁烷 氧
4、杂环戊烷氧杂环戊烷(四氢呋喃四氢呋喃)1,4二氧杂环己烷二氧杂环己烷(1,4二氧六环二氧六环)第七页，讲稿共三十六页哦8 810.2 醚和环氧化合物的结构O:sp3 杂化杂化spsp3 3杂化杂化杂化杂化10.2.1 醚的结构10.2.2 环氧化合物的结构 第八页，讲稿共三十六页哦9 910.3 醚和环氧化合物的制法10.3.1 醚和环氧化合物的工业合成第九页，讲稿共三十六页哦101010.3.2 Williamson合成法(1)醇钠与RX的SN2反应合成醚 应用：制备混合醚。注意：RX为伯卤代。例：以叔丁醇和甲醇为原料合成：第十页，讲稿共三十六页哦例：从4C或4C以下原料合成 第十一页，讲稿
5、共三十六页哦121210.3.2 Williamson合成法(1)醇钠与RX的SN2反应合成醚 剧毒 无毒 第十二页，讲稿共三十六页哦131310.3.2 Williamson合成法(2)合成环醚 影响反应的因素：影响反应的因素：X与与OH的距离愈小，愈易反应；的距离愈小，愈易反应；环张力愈小，愈易反应。环张力愈小，愈易反应。反应速率与环的大小反应速率与环的大小 相关：反应速率依次减小相关：反应速率依次减小第十三页，讲稿共三十六页哦141410.3.2 Williamson合成法(3)立体专一性反应邻基参与作用 第十四页，讲稿共三十六页哦151510.3.3 不饱和烃与醇的反应该反应是可逆反应
6、,可利用异丁烯与醇反应生成的叔丁基醚保护醇羟基。第十五页，讲稿共三十六页哦161610.4 醚的物理性质和波谱性质IR:CO 1200 1050cm-1第十六页，讲稿共三十六页哦171710.4 醚的物理性质和波谱性质1H NMR:1H NMR:3.4 4.0第十七页，讲稿共三十六页哦181810.5 醚和环氧化合物的化学性质+C C上连有氧，上连有氧，上连有氧，上连有氧，H H易被氧化易被氧化易被氧化易被氧化a a a a碳有亲电性，但碳有亲电性，但碳有亲电性，但碳有亲电性，但难亲核取代难亲核取代难亲核取代难亲核取代a a a a碳有亲电性，可亲碳有亲电性，可亲碳有亲电性，可亲碳有亲电性，可
7、亲核取代核取代核取代核取代较好的离较好的离较好的离较好的离去基去基去基去基氧有碱性，可与氧有碱性，可与氧有碱性，可与氧有碱性，可与酸结合酸结合酸结合酸结合醚在中性、碱性和弱酸性条件下稳醚在中性、碱性和弱酸性条件下稳定，常用作溶剂。定，常用作溶剂。第十八页，讲稿共三十六页哦191910.5.1 钅羊盐的生成 Brnsted碱碱 Lewis碱碱钅羊 盐Oxonium saltOxonium salt碱性，碱性，pkb 17.5酸碱复合物第十九页，讲稿共三十六页哦202010.5.2 酸催化醚键断裂过量过量例：例：例：例：第二十页，讲稿共三十六页哦2121醚键开裂机理醚键开裂机理位阻影响位阻影响为主
8、为主中间体稳定稳定性性为主SN2机理SN1机理第二十一页，讲稿共三十六页哦芳基醚的反应，醚键总在脂肪烃基一边断裂，生成卤代烷芳基醚的反应，醚键总在脂肪烃基一边断裂，生成卤代烷和酚和酚2222第二十二页，讲稿共三十六页哦232310.5.3 环氧化合物的开环反应2-取代乙醇工业制备乙二醇第二十三页，讲稿共三十六页哦2424酸性下开环酸性下开环 反应取向：反应取向：反应取向：反应取向：在在取代基多的一端开环取代基多的一端开环取代基多的一端开环取代基多的一端开环，具有，具有S SN N1 1性质。性质。立体化学立体化学立体化学立体化学：反式开环。反式开环。实例第二十四页，讲稿共三十六页哦2525碱性
9、条件下的环氧开环碱性条件下的环氧开环 反应取向反应取向反应取向反应取向：在取代基少的一端开环，具有在取代基少的一端开环，具有S SN N2 2性质。性质。立体化学立体化学立体化学立体化学：反式开环反式开环位阻小有利位阻小有利第二十五页，讲稿共三十六页哦不对称环氧化物开环比较不对称环氧化物开环比较 反应取向反应取向反应取向反应取向：在取代基少的一端开环，具有在取代基少的一端开环，具有S SN N2 2性质。性质。立体化学立体化学立体化学立体化学：反式开环反式开环第二十六页，讲稿共三十六页哦27272727对比：酸性条件下机理：反应取向：反应取向：反应取向：反应取向：在在取代基多的一端开环取代基多
10、的一端开环取代基多的一端开环取代基多的一端开环，具有，具有S SN N1 1性质。性质。立体化学立体化学立体化学立体化学：反式开环。反式开环。反应取向反应取向反应取向反应取向：在取代基少的一端开环，具有在取代基少的一端开环，具有S SN N2 2性质。性质。立体化学立体化学立体化学立体化学：反式开环反式开环碱性条件下机理：第二十七页，讲稿共三十六页哦282810.5.4 环氧化合物与Grignard试剂的反应该反应属于碱催化下碱催化下的开环反应按SN2机理进行，优先在取代基较少的碳原子上进行。第二十八页，讲稿共三十六页哦292910.5.5 Claisen重排苯基苯基烯烯丙基丙基醚醚及其类似物
11、在加热的条件下,发生分子内重排生成邻烯丙基苯酚(或其它取代苯酚)的反应,称为ClaisenClaisen重排重排重排重排。第二十九页，讲稿共三十六页哦303010.5.5 Claisen重排机理六员环过渡态六员环过渡态六员环过渡态六员环过渡态互变互变互变互变异构异构异构异构第一次第一次第一次第一次重排重排重排重排邻位产物邻位产物邻位产物邻位产物I I六员环过渡态六员环过渡态六员环过渡态六员环过渡态互变互变互变互变异构异构异构异构第二次第二次第二次第二次重排重排重排重排对位产物对位产物对位产物对位产物I I第三十页，讲稿共三十六页哦313110.5.6 过氧化物的生成链增长链增长 链引发链引发机
12、理：醚的过氧化物受热易爆炸！醚的过氧化物受热易爆炸！醚的过氧化物受热易爆炸！醚的过氧化物受热易爆炸！第三十一页，讲稿共三十六页哦323210.6 冠醚 相转移催化反应10.6.1 冠醚18-冠-615-冠-5二环己烷并-18-冠-6冠醚的合成：第三十二页，讲稿共三十六页哦333310.6.1 冠醚冠醚形状及性质：第三十三页，讲稿共三十六页哦343410.6.2 相转移催化反应溴化三丁基十六烷基铵第三十四页，讲稿共三十六页哦3535原理：原理：发生离子交换发生离子交换发生离子交换发生离子交换水溶性反应物进水溶性反应物进水溶性反应物进水溶性反应物进入有机相入有机相入有机相入有机相参与反应参与反应参与反应参与反应产物进入产物进入产物进入产物进入水相水相水相水相界面第三十五页，讲稿共三十六页哦3636本章内容总结：1.Williamson合成醚的方法2.醚和环氧化合物的性质a.烊盐的生成b.酸催化醚键断裂c.环氧化合物的酸碱开环反应d.环氧与格氏试剂的反应e.Claisen重排f.醚中的过氧化物第三十六页，讲稿共三十六页哦