第八章 醚和环氧化合物.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,*,第八章 醚和环氧化合物,第一节 醚,第二节 环氧化合物,8.1,醚的结构和命名,返回,8.1,醚（,Ethers,）,（,1,）醚的构造,返回,动画,（,2,）醚的分类,醚可以看作是醇羟基或酚羟基上的氢原子被烃基取代后的生成物。通式是,R-O-R,、,Ar-O-Ar,。,与氧相连的两个烃基相同，称作,单醚,如,C,2,H,5,-O-,C,2,H,5,与氧相连的两个烃基不同时，称作,混醚,如,CH,3,-O-,C,2,H,5,根据醚键（,-O-,）所连接的烃基结构的不同，可分为,饱和醚、不饱和醚、芳醚和环醚,。例如,：,乙醚（饱和醚）,乙基乙烯基醚（不饱和醚）,苯甲醚（芳醚）,环氧乙烷（环醚）,（,2,）醚的分类,返回,（,3,）醚的命名,对于简单的醚，常采用,习惯命名法,；通常是先写出与氧相连的两个烃基的名称，再加上“醚”字。例如：,二甲醚（甲醚）,甲基叔丁基醚,二乙烯基醚（乙烯醚）,返回,苯甲醚,结构比较复杂的醚可以看作烃的烃氧基衍生物，用,系统命名法,来命名。将碳链最长的烃基看作母体，把烃氧基作为取代基，成为“某”烃氧基“某”烃。例如：,4-,甲氧基,-2-,己烯,2-,乙氧基,-3-,戊醇,（,3,）醚的命名,返回,环醚,环氧乙烷,“,环氧某烷”或 从杂环化合物名称衍生,1,2-,环氧丙烷,1,3-,环氧丙烷,3-,氯,-1,2-,环氧丙烷,(,环氧氯丙烷,),1,4-,环氧丁烷,（四氢呋喃,THF,）,1,4-,二氧六环,(,二噁烷,),（,3,）醚的命名,多元醚,（多元醇的烃衍生物）命名时，首先写出多元醇的名称，再写出烃基的数目和名称，最后写上“醚”字。例如：,乙二醇一甲醚,乙二醇二乙醚,（,3,）醚的命名,返回,在常温下除甲醚和甲乙醚为气体外，大多数醚为易燃的液体，有特殊气味，相对密度小于,1,。低级醚的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点低得多。,醚一般微溶于水，易溶于有机溶剂。由于醚的化学性质不活泼，因此是良好的溶剂，常用来提取有机物或作有机反应的溶剂。,8.2,醚的物理性质,返回,醚键（,C-O-C,）是醚的官能团，比较稳定，所以醚对碱、氧化剂、还原剂都很稳定；在常温下醚也不与金属钠作用。但是在一定条件下，醚也以发生某些化学反应。,8.3,醚的化学性质,返回,（,1,）醚,的,弱碱性（醚的质子化）,醚的氧原子上有未共用电子对，是一个路易斯碱，可与强酸作用，接受质子。,8.3,醚的化学性质,钅羊盐的生成,返回,醚还可以将氧上的未共用电子对与缺电子的试剂如,BF,3,、,AlCl,3,、,RMgX,等形成相应的络合物。,（,1,）醚的弱碱性,返回,（,2,）醚键的断裂,醚与浓氢卤酸（一般用氢碘酸）在常温下作用，醚键可以断裂生成卤代烷和醇。,8.3,醚的化学性质,如果氢卤酸过量，生成的醇进一步反应生成卤代烷。,返回,伯烷基醚与,HI,作用时，按,S,N,2,机理进行：,叔烷基醚与氢碘酸作用，可能生成烯烃和醇。,两个烃基都是芳基的醚，其醚键非常稳定，不易断裂。如二苯醚，可作为载热体。,返回,叔烷基醚与,HI,作用时，按,S,N,1,机理进行：,所以，可利用异丁烯与醇反应生成的叔丁基醚保护醇羟基。例如：,混醚与氢碘酸作用时，一般是较小的烃基生成碘代烷，较大的烃基生成醇或酚。,返回,（,3,）过氧化物的生成,醚对氧化剂较稳定，但长期与空气接触可被空气中的氧氧化为有机过氧化物。氧化过程比较复杂，可能是先生成,-,氢过氧化物，然后再转变为更复杂的过氧化物。,过氧化物,8.3,醚的化学性质,返回,除去过氧化物的方法：,5,FeSO,4,、,5,NaHSO,3,、,5,NaI,均可洗去过氧化物。,防止过氧化物的生成：,将乙醚贮存于棕色瓶中；,在乙醚中加入铁丝（还原剂）。,过氧化物的检验：,酸性碘化钾淀粉试纸,（,4,）环氧乙烷的化学性质,环氧乙烷又叫氧化乙烯，是重要的环醚。它是无色液体，沸点,10.7,，能溶于水、醇和醚。制备方法：,8.3,醚的化学性质,催化氧化法,氯乙醇法：,返回,环氧乙烷是三元环，张力大，易开环，性质非常活泼；在酸或碱催化下可以与许多含活泼氢的试剂（如水、氢卤酸、醇、氨等）发生化学反应，用通式表示如下：,式中：,A,代表,-OH,，,-X,，,-OR,，,-NH,2,等。,（,4,）环氧乙烷的化学性质,返回,环氧化合物在,酸催化下,可开环加成，生成,2-,取代乙醇：,不对称,的环氧化合物在,酸催化,条件下，,在取代基较多的碳原子引入新的取代基,：,酸催化碳氧键断裂,原因：反应按,S,N,1,机理进行，考虑,C,+,的稳定性：,碱催化碳氧键断裂,一般情况下，醚对碱稳定。但环氧化合物却在碱性条件下发生开环加成。,例,1,：,例,2,：,碱催化时，,不对称的,环氧化合物在反应是按照,S,N,2,机理进行的，在,取代基较少的碳原子上引入新的取代基：,例如：,与水反应,在少量,酸催化,下，环氧乙烷与水作用，开环生成乙二醇。,（,4,）环氧乙烷的化学性质,返回,乙二醇与环氧乙烷继续作用，生成一缩二乙二醇（二甘醇）、二缩三乙二醇（三甘醇），最终生成聚乙二醇。,一缩二乙二醇（二甘醇）,二缩三乙二醇（三甘醇）,聚乙二醇,下页,退出,上页,返回,与醇反应,在少量酸催化下，环氧乙烷与醇作用生成乙二醇单烷基醚。,（,4,）环氧乙烷的化学性质,返回,乙二醇单烷基醚继续与环氧乙烷作用，逐步生成二甘醇单烷基醚、三甘醇单烷基醚等。,二甘醇单烷基醚,三甘醇单烷基醚,聚乙二醇单烷基醚,下页,退出,上页,返回,三乙醇胺,与氨反应,环氧乙烷与氨作用，首先生成乙醇胺（或称,-,羟基乙胺），乙醇胺继续与环氧乙烷作用，生成二乙醇胺和三乙醇胺。,乙醇胺,二乙醇胺,（,4,）环氧乙烷的化学性质,返回,与格氏试剂作用,环氧乙烷与格氏试剂反应的产物经水解后可得到增加两个碳原子的伯醇。例如：,无水乙醚,此,反应在有机合成中用于增长碳链,（,4,）环氧乙烷的化学性质,返回,例,1,：,在有机合成中的重要用途,返回,以,乙烯为原料合成,例2：,返回,（,1,）乙醚,乙醚是最常见的和最重要的醚。它是易挥发的无色透明液体，沸点,34.5,，比水轻，微溶于水。易燃，其蒸汽比空气重,2.5,倍。,在工业上，乙醚是用乙醇以硫酸或氧化铝为脱水剂脱水制得。,8.4,重要的醚,返回,（,2,）冠 醚,冠醚是含有多个氧原子的大环醚，也可以看作是多分子乙二醇缩聚而成的大环化合物。由于它们的结构形似皇冠，因此称为冠醚。例如：,15-冠-5,18-冠-6,8.4,重要的醚,返回,18-,冠,-6,的制备：,返回,在冠醚的大环结构中有空穴，且由于氧原子上含有未共用电子对，因此，可和金属正离子形成络合离子。各种冠醚的空穴大小不同，只有和空穴大小相当的金属离子才能进入空穴，因而其对金属离子的络合具有很高的选择性。例如：,空穴为,0.26,0.32nm,钾离子半径为,0.133nm,返回,上页,退出,