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1、第一节第一节 醚醚一、醚的命名和结构一、醚的命名和结构二、醚的物理性质二、醚的物理性质三、醚的化学性质三、醚的化学性质1、盐的生成盐的生成2、醚链的断裂、醚链的断裂3、过氧化物的生成、过氧化物的生成四、醚的制备四、醚的制备第二节第二节 环氧乙烷环氧乙烷 环氧化物环氧化物一、命名一、命名二、制备二、制备三、反应三、反应1、酸催化开环、酸催化开环2、碱催化开环、碱催化开环第1页/共28页定义：定义：两个烃基通过氧原子链接起来的化合物。两个烃基通过氧原子链接起来的化合物。醚的通式：醚的通式：ROR（R）ArOAr或或 ArOR 醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独醚在制药、燃料、农药等化学工业中
2、有许多独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。实验室中常作为溶剂。氧层的破坏。实验室中常作为溶剂。l醚有麻醉作用，醚有麻醉作用，1850年被用作外科手术上的全身麻年被用作外科手术上的全身麻醉剂。（有副作用，现用如七氟醚、卤代烃等）醉剂。（有副作用，现用如七氟醚、卤代烃等）第一节第一节 醚醚第2页/共28页l醚与醇是同分异构体醚与醇是同分异构体l其异构体的写法与醇略有不同，因为氧的两其异构体的写法与醇略有不同，因为氧的两边均有烷基，需将总碳数分为两
3、部分。以边均有烷基，需将总碳数分为两部分。以C4H10O为例，醚的异构体有三个：为例，醚的异构体有三个：甲基异丙醚甲基异丙醚 甲基丙醚甲基丙醚 乙醚乙醚一、一、醚的命名和结构醚的命名和结构如何命名？如何命名？命名？命名？1、醚的命名、醚的命名第3页/共28页(1)单醚：单醚：二烃基醚二烃基醚，饱和烃基饱和烃基可可省去省去“二二”,不饱和烃基则否不饱和烃基则否:二乙烯基醚二乙烯基醚甲醚甲醚二苯醚二苯醚(2)混醚混醚：“烃基烃基”“烃基烃基”“醚醚”，较较优基团优基团 置后置后，但芳基置前，但芳基置前:甲乙醚甲乙醚 苯甲醚苯甲醚（茴香醚）（茴香醚）methyl ethyl ether 第4页/共2
4、8页(3)对于结构复杂的醚：对于结构复杂的醚：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。2，3-二甲基二甲基-2-甲氧基戊烷甲氧基戊烷4-甲氧基甲苯甲氧基甲苯2、醚的结构、醚的结构O:sp3 杂化杂化第5页/共28页易燃易爆易燃易爆l但可以和水分子形成氢键，但可以和水分子形成氢键，小分子醚有一定水溶性。小分子醚有一定水溶性。使用小分子醚时，应避免明火。使用小分子醚时，应避免明火。l乙醚，它遇到火星就有发生燃烧爆炸的危险。其蒸气能乙醚，它遇到火星就有发生燃烧爆炸的危险。其蒸气能从远处将明火引来起火。从远处将明火引来起火。l醚长期放置受热或碰撞可发生醚长期放置受热或
5、碰撞可发生爆炸。爆炸。二、醚的物理性质二、醚的物理性质 Ethers have boiling points that are roughly comparable with those of hydrocarbons of the same molecurlar weight(MW).For example the boiling of diethyl ether(mw=74)is 34.6;that of pentane(mw=72)is 36.Butyl alcohol(mw74)is 117.7.l无活泼氢，自身不形成氢键。故熔沸点低，挥发性大。无活泼氢，自身不形成氢键。故熔沸点低，挥
6、发性大。第6页/共28页醚键的断裂形成过氧化物形成过氧化物溶解于浓酸溶解于浓酸三、醚的化学性质三、醚的化学性质R稳定，不和除酸之外的试剂反应。稳定，不和除酸之外的试剂反应。在空气中会慢慢氧化成过氧化物。在空气中会慢慢氧化成过氧化物。l对氧化剂、还原剂稳定，对碱稳定对氧化剂、还原剂稳定，对碱稳定l对活泼金属稳定对活泼金属稳定l有碱性，与强酸反应有碱性，与强酸反应第7页/共28页1、盐的生成盐的生成 醚中氧醚中氧原子上未共用电子对，可作为路易斯碱，原子上未共用电子对，可作为路易斯碱，与强质子酸（如与强质子酸（如HCl和和H2SO4等）和路易斯酸（如等）和路易斯酸（如BF3和和AlCl3）作用生成）
7、作用生成 盐；盐；用冷水稀释又得到用冷水稀释又得到醚，可用于醚的分离、纯化。醚，可用于醚的分离、纯化。用醚作溶剂制备格氏试剂，可稳定格式试剂，增用醚作溶剂制备格氏试剂，可稳定格式试剂，增加反应转化率。加反应转化率。第8页/共28页 醚形成盐后，由于带正电荷氧原子吸电子的结醚形成盐后，由于带正电荷氧原子吸电子的结果，果，R-O键变弱，因此，发生键变弱，因此，发生R-O键断裂。生成一分键断裂。生成一分子卤代烷和一分子醇。子卤代烷和一分子醇。2、醚链的断裂、醚链的断裂当使用过量的氢碘酸时，则醇也与氢碘酸作用，成碘代烷，即：当使用过量的氢碘酸时，则醇也与氢碘酸作用，成碘代烷，即：小基团小基团R生成卤代
8、烃生成卤代烃HX使醚键断裂的能力：使醚键断裂的能力：HI HBr HCl HF第9页/共28页反应以反应以SN2为主：为主：X-作为亲核试剂易进攻空阻小的碳，这样不对作为亲核试剂易进攻空阻小的碳，这样不对称醚以较小基团生成称醚以较小基团生成RX为主。为主。蔡塞尔蔡塞尔(Zeisel)甲氧基甲氧基(-OCH3)定量测定法定量测定法 根据生成碘化银的量，计算出甲氧基含量。此反应根据生成碘化银的量，计算出甲氧基含量。此反应用于天然的复杂有机化合物分子中甲氧基的测定。用于天然的复杂有机化合物分子中甲氧基的测定。SN2机理机理第10页/共28页 当混醚中的一个烃基是芳基时，由于当混醚中的一个烃基是芳基时
9、，由于p、-共轭效应的影响，共轭效应的影响，芳环与氧原子相连的键比较牢固，与氢碘酸反应时，发生烷氧芳环与氧原子相连的键比较牢固，与氢碘酸反应时，发生烷氧键键(R-O)断裂，生成碘代烷和酚。断裂，生成碘代烷和酚。叔烷基醚的反应可按叔烷基醚的反应可按SN1机理进行：机理进行：第11页/共28页醚键断裂的取向？醚键断裂的取向？1.脂肪烃基脂肪烃基甲基甲基伯烃基伯烃基仲烃基。仲烃基。生成小的卤代烃生成小的卤代烃3.芳香烃基芳香烃基不易断裂。不易断裂。2.叔烃基叔烃基按按SN1历程进行。历程进行。生成叔烃基卤生成叔烃基卤生成酚生成酚第12页/共28页3、过氧化物的生成、过氧化物的生成醚在空气中久置后易生
10、成过氧化物。醚在空气中久置后易生成过氧化物。l 过氧化物不稳定，受热易发生爆炸。在蒸馏醚时一定要先除过氧化物不稳定，受热易发生爆炸。在蒸馏醚时一定要先除去过氧化物再蒸馏。去过氧化物再蒸馏。l检验方法；检验方法；淀粉淀粉-KI（变蓝变蓝）l除去方法：除去方法：FeSO4洗涤、干燥。洗涤、干燥。l蒸馏有机物时，不能蒸干！蒸馏有机物时，不能蒸干！氢过氧化乙醚氢过氧化乙醚l过氧化物的生成过程如下：过氧化物的生成过程如下：第13页/共28页1、醇的分子间脱水、醇的分子间脱水 单醚的制备单醚的制备反应特点：反应特点：1)分子间脱水的温度低于分子内脱水；分子间脱水的温度低于分子内脱水；2)此法伯醇收率高（此
11、法伯醇收率高（SN2机理）。机理）。四、醚的制法四、醚的制法第14页/共28页2、Williamson 合成法合成法混醚的制备混醚的制备比较上两个反应的区别？比较上两个反应的区别？第15页/共28页第二节第二节 环氧乙烷环氧乙烷 环氧化物环氧化物一、命名一、命名 结构结构环氧化合物：环醚环氧化合物：环醚环氧化合物：环醚环氧化合物：环醚2、环氧化合物的结构、环氧化合物的结构三元环具有较大的环张力三元环具有较大的环张力1、命名、命名 称为环氧某烃称为环氧某烃:环氧乙烷环氧乙烷 1,2-环氧丙烷环氧丙烷 3-氯氯-1,2-环氧丙环氧丙烷烷第16页/共28页 环氧乙烷由于存在较大角张力，容易与亲核试环
12、氧乙烷由于存在较大角张力，容易与亲核试剂（如剂（如H2O、HX、ROH、NH3、RMgX等）发生亲核等）发生亲核取代反应而开环取代反应而开环。二、二、环氧乙烷的开环反应环氧乙烷的开环反应第17页/共28页第18页/共28页 酸催化（酸催化（SN1)不对称的环氧化合物在酸催化下，有先形成不对称的环氧化合物在酸催化下，有先形成C+碳正离子的趋势，反应具有碳正离子的趋势，反应具有SN1的性质，的性质，Nu:优先进优先进攻取代较多的攻取代较多的C原子：原子：1、酸催化的开环反应、酸催化的开环反应第19页/共28页空间效应决定碱性开环方向，空间效应决定碱性开环方向，SN2；电子效应决定酸性开环方向，电子
13、效应决定酸性开环方向，SN1。2、碱催化的开环反应、碱催化的开环反应 不对称的环氧化合物在碱催化下，发生不对称的环氧化合物在碱催化下，发生SN2反反应，应，Nu:优先进攻取代较少的优先进攻取代较少的C原子：原子：第20页/共28页例：例：第21页/共28页O第22页/共28页 (60%)l 不对称的环氧化合物与不对称的环氧化合物与Grignard试剂作用，属于试剂作用，属于碱催化下的开环反应，试剂进攻取代较少的碱催化下的开环反应，试剂进攻取代较少的C原子：原子：l 环氧化合物与环氧化合物与Grignard试剂发生亲核取代反应，试剂发生亲核取代反应，生成增加生成增加2个个C原子的伯醇：原子的伯醇
14、：3、环氧化合物与、环氧化合物与Grignard试剂的反应试剂的反应第23页/共28页例：第24页/共28页三、环氧乙烷的制备三、环氧乙烷的制备过氧酸过氧酸第25页/共28页练练 习习第26页/共28页学习要求：学习要求：1.掌握醚、环氧化合物的结构及命名。掌握醚、环氧化合物的结构及命名。2.了解醚的物理性质及潜在的危险。了解醚的物理性质及潜在的危险。2.掌握醚、环氧化合物的重要化学性质：掌握醚、环氧化合物的重要化学性质：（1）醚的质子化；）醚的质子化；（2）醚与）醚与HX的反应；的反应；（3）醚的氧化；）醚的氧化；（4）环氧乙烷在合成上的应用。）环氧乙烷在合成上的应用。3.了解环氧化合物的酸碱开环反应机理了解环氧化合物的酸碱开环反应机理p374:习题习题10.6 1,2,3p375:一、一、四、四、4,5 七、七、1,2第27页/共28页谢谢您的观看！第28页/共28页