医第八章醚4.12.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第八章 醚和环氧化合物,醚,(ethers)是两个烃基通过氧原子连接起来的化合物。,环氧化合物,(epoxides)多指含有三元环的醚及其衍生物。,第八章 醚和环氧化合物,上页,下页,首页,1,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(一、结构和命名),第一节 醚,一、醚的结构和命名,醚的通式：,R-O-R,、,Ar,-O-R,或,Ar-O-Ar,醚键中的氧为,sp,3,杂化，键角约为,110,醚的官能团为醚键,121,o,142pm,142pm,136pm,上页,下页,首页,2,甲醚(methyl ether),乙醚,(ethyl ether),苯甲醚,Methyl phenyl ether,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(一、结构和命名),上页,下页,首页,3,结构复杂的醚可用系统命名法,：将醚键所连接的2个烃基中碳链较长的烃基作母体，称“,某烃氧基某烃,”。,2-甲氧基,戊烷,(2-methoxypentane),环醚多用俗名。,四氢呋喃,(tetrahydrofuran),1,4-二氧六环,(1,4-dioxane),2-乙氧基,乙醇,(2-ethoxyethanol),第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(一、结构和命名),上页,下页,首页,6,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(,二、醚的物理性质,),二、醚的物理性质,1.醚分子中没有直接与氧相连的氢,故不会形成分子间氢键,沸点比相对分子质量相同的醇为低,而与相应的烷烃接近。,2.醚分子中的氧在一定程度上可与水形成氢键，故水溶性与相对分子质量相同的醇相近而比烷烃为大。,上页,下页,首页,7,COC,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(,三、醚的化学性质,),三、醚的化学性质,醚较稳定，其稳定性仅次于烷烃。醚不能与强碱、稀酸、氧化剂、还原剂或活泼金属反应。在一定条件下可发生反应，反应与醚氧原子上的孤电子对有关。,上页,下页,首页,8,例：,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(,三、醚的化学性质,),上页,下页,首页,9,（二）醚键的断裂,在加热条件下,醚与氢卤酸反应，醚键断裂，生成醇和卤代烷，生成的醇可进一步与过量的氢卤酸反应。,浓的HI是最有效的分解醚的试剂。,通常是较小的烃基生成卤代烃,较大的烃基生成醇(芳基则生成酚);若为R,-OCH,3,与HI作用,则可定量地生成,CH,3,I,。,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(,三、醚的化学性质,),上页,下页,首页,10,醚键断裂反应属于亲核取代反应,通常伯烷基醚易按S,N,2机制进行,叔烷基醚易按S,N,1机制进行。,H-I,S,N,2,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(,三、醚的化学性质,),上页,下页,首页,11,问题,：,用无水HBr断裂有旋光性的甲基仲丁基醚时，产生溴甲烷和仲丁醇；仲丁醇的构型和旋光性与原来有旋光性的反应物的构型相同，为什么？,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(,三、醚的化学性质,),上页,下页,首页,12,(三)过氧化物的生成,烷基醚在空气中久置，,-碳上的氢可被氧化,生成醚的过氧化物。,乙醚 过氧化乙醚,过氧化醚受热易分解爆炸，蒸馏醚时应避免蒸干,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(,三、醚的化学性质,),过氧化醚的检验：酸性碘化钾,-,淀粉试纸,过氧化醚的除去：还原剂硫酸亚铁或亚硫酸钠,上页,下页,首页,13,四、冠醚,(crown ether),冠醚,是分子中含有多个,OCH,2,CH,2,结构单元的大环多醚,因其立体结构像王冠,故称冠醚。,18-冠-6(18-crown-6),12-冠-4,(12-crown-4),冠醚的命名以“,x-冠-y,”表示，,x,代表构成环的碳和氧原子总数,y,代表环中的氧原子数。,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(,四、冠醚,),上页,下页,首页,14,冠醚分子当中有一个空穴。只有与此空穴大小适合的,M,n+,才能进入空穴内，从而对金属离子具有较高的络合选择性。例如 18-crown-6 只可与K,+,络合。因此冠醚 可用来分离及测定某些金属离子。,18-冠-6,配合物 K,+,18-冠-6,第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚(,四、冠醚,),上页,下页,首页,15,第二节 环氧化合物,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物,环氧化合物(epoxides)是指含有三元环的醚及其衍生物。,一、环氧化合物的结构与命名,O,C,C,61.6,105,59.2,o,149pm,147pm,上页,下页,首页,16,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(一,、结构与命名,),1.环氧化合物的普通命名法是根据相应的烯烃称为“,氧化某烯,”。氧化乙烯又称为,环氧乙烷,。,氧化乙烯,（环氧乙烷）,(ethylene oxide),氧化丙烯,(propylene oxide),氧化异丁烯,(isobutylene oxide),上页,下页,首页,17,2.环氧化合物的系统命名法通常以“,环氧乙烷,”为母体，三元环中氧原子编号为。,2-甲基-2-乙基环氧乙烷,(2-methyl-2-ethyloxirane),2,3-二甲基环氧乙烷,(2,3-dimethyloxirane),2-乙基环氧乙烷,(2-ethyloxirane),第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(一,、结构与命名,),上页,下页,首页,18,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(二,、开环反应,),二、环氧化合物的开环反应,环氧化物分子中存在张力很大的三员氧环，化学性质活泼。与酸、碱或其它强的亲核试剂均能直接进行,开环反应,(opening of ring reaction),。,上页,下页,首页,19,(一)酸催化开环反应,在稀酸条件下，环氧化合物的环被打开，生成相应的加成产物。,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(二,、开环反应,),上页,下页,首页,20,非对称的环氧化合物在酸催化下进行开环反应时,亲核试剂主要进攻取代基较多的环氧碳原子。,2-甲基环氧乙烷,2-氯-1-丙醇,1-氯-2-丙醇,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(二,、开环反应,),上页,下页,首页,21,(二)碱催化开环反应,环氧化合物在强碱作用下,环被打开，生成相应的加成产物。,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(二,、开环反应,),上页,下页,首页,22,非对称的环氧化合物在碱性条件或用强亲核试剂进行开环反应时，亲核试剂主要进攻取代基较少的环氧碳原子。,1-甲氧基-2-丙醇,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(二,、开环反应,),上页,下页,首页,23,问题,：,写出2-乙基环氧乙烷与下列试剂反应的方程式：,（1）甲醇和硫酸,（2）甲醇和甲醇钠,（3）苯胺,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(二,、开环反应,),上页,下页,首页,24,三、环氧化合物开环反应机制,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(三,、开环反应机制,),1.酸催化开环反应机制,环氧化合物的开环反应属于亲核取代反应。酸性条件下,首先生成质子化环氧化合物(protonated epoxide),然后亲核试剂进攻质子化环氧化合物,质子化环氧化合物迅速开环生成产物。,上页,下页,首页,25,碱催化的开环反应,是亲核试剂直接进攻环氧化合物本身,而不是先生成质子化环氧化合物,因此开环需要在强碱条件下或强亲核试剂。,2.碱催化开环反应机制,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(三,、开环反应机制,),上页,下页,首页,26,不对称环氧化物开环,当,用酸催化时,亲核试剂有利于进攻连有较多取代基的环碳原子；用碱催化时，亲核试剂主要进攻连有较少取代基的环碳原子。,酸性条件下亲核试剂进攻点,主要受电子效应控制,碱性条件下亲核试剂进攻点,主要受立体因素控制,第八章 醚和环氧化合物 第二节 环氧化合物(三,、开环反应机制,),上页,下页,首页,27,醚的结构,醚键中氧为,sp,3,杂化,醚的分类,脂肪醚,芳香醚,;,单醚,混醚,3.,醚的命名,“,A,基,B,基醚”；“,某烃氧基某烃”,4.,醚的性质,形成,yang,盐；醚键断裂；形成过氧化物,5.,环氧化合物的命名,“,氧化某烯,”；“,环氧乙烷,”,6.,开环加成,碱催化受空间因素控制,酸催化受电性因素控制,本,章,要,点,Byebye！,上页,首页,28,