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,*,*,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,*,*,醚和环氧化合物,2,第十章 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,醚键的断裂,环氧化合物的开环,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,。,3,10.1 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,甲基叔丁醚,四氢呋喃,(,THF,),1,4-,二氧六环,环氧乙烷,(,tert,-butyl methyl ether),二 烷,(ethylene oxide),(diethyl ether),4,10.1 醚和环氧化合物的命名,单醚：,单醚命名为,二烃基醚,其中,“,二,”,字和,“,基,”,字有时可省略,但不饱和醚习惯上保留,“,二,”,字。,(,二,),乙,(,基,),醚,乙醚,二苯,(,基,),醚,“二”“烃基 醚”,5,10.1 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,甲基叔丁醚,乙基乙烯基醚,苯甲醚,6,10.1 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。,2,甲氧基戊烷,1,乙氧基,4,甲基苯,二甲氧基乙醚,二甘醇二甲醚,结构复杂的醚：,7,10.1 醚和环氧化合物的命名,环氧化合物：,1,2,环氧丙烷,环氧乙烷,3,氯,1,2,环氧丙烷,环氧氯丙烷,环醚：,按杂环化合物命名。,环氧某烃,氧杂环丁烷,氧杂环戊烷,(,四氢呋喃,),1,4,二氧杂环己烷,(1,4,二氧六环,),8,10.2 醚和环氧化合物的结构,O:sp,3,杂化,sp,3,杂化,10.2.1,醚的结构,10.2.2,环氧化合物的结构,9,10.3 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,10,10.3.2 Williamson合成法,(1),醇钠与,RX,的,S,N,2,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：,例：从,4C,或,4C,以下原料合成,12,10.3.2 Williamson合成法,(1),醇钠与,RX,的,S,N,2,反应合成醚,剧毒,无毒,13,10.3.2 Williamson合成法,(2),合成环醚,影响反应的因素：,X,与,OH,的距离愈小，愈易反应；,环张力愈小，愈易反应。,反应速率与环的大小 相关：反应速率依次减小,14,10.3.2 Williamson合成法,(3),立体专一性反应,邻基参与作用,15,10.3.3 不饱和烃与醇的反应,该反应是,可逆反应,可利用异丁烯与醇反应生成的叔丁基醚保护醇羟基。,16,10.4 醚的物理性质和波谱性质,IR:,C,O,1200 1050cm,-1,17,10.4 醚的物理性质和波谱性质,1,H NMR:,1,H NMR:,3.4 4.0,18,10.5 醚和环氧化合物的化学性质,+,C,上连有氧，,H,易被氧化,a,碳有亲电性，但难亲核取代,a,碳有亲电性，可亲核取代,较好的离去基,氧有碱性，可与酸结合,醚在中性、碱性和弱酸性条件下稳定，常用作溶剂。,19,10.5.1 钅羊盐的生成,Brnsted,碱,Lewis,碱,钅羊 盐,Oxonium salt,碱性，,pk,b,17.5,酸碱复合物,20,10.5.2 酸催化醚键断裂,过量,例：,21,醚键开裂机理,位阻影响为主,中间体,稳定性,为主,S,N,2,机理,S,N,1,机理,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,22,23,10.5.3,环氧化合物的开环反应,2-,取代乙醇,工业制备乙二醇,24,酸性下开环,反应取向：,在,取代基多的一端开环,，具有,S,N,1,性质。,立体化学,：,反式开环。,实例,25,碱性条件下的环氧开环,反应取向,：,在取代基少的一端开环，具有,S,N,2,性质。,立体化学,：,反式开环,位阻小有利,不对称环氧化物开环比较,反应取向,：,在取代基少的一端开环，具有,S,N,2,性质。,立体化学,：,反式开环,27,27,对比：酸性条件下机理：,反应取向：,在,取代基多的一端开环,，具有,S,N,1,性质。,立体化学,：,反式开环。,反应取向,：,在取代基少的一端开环，具有,S,N,2,性质。,立体化学,：,反式开环,碱性条件下机理：,28,10.5.4 环氧化合物与Grignard试剂的反应,该反应属于,碱催化下,的开环反应,按,S,N,2,机理进行，优先在取代基较少的碳原子上进行。,29,10.5.5 Claisen重排,苯基烯丙基醚,及其类似物在加热的条件下,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,Claisen,重排,。,30,10.5.5 Claisen,重排,机理,六员环过渡态,互变异构,第一次重排,邻位产物,I,六员环过渡态,互变异构,第二次重排,对位产物,I,31,10.5.6 过氧化物的生成,链增长,链引发,机理：,醚的过氧化物受热易爆炸！,32,10.6 冠醚 相转移催化反应,10.6.1,冠醚,18-,冠,-6,15-,冠,-5,二环己烷并,-18-,冠,-6,冠醚的合成：,33,10.6.1,冠醚,冠醚形状及性质：,34,10.6.2 相转移催化反应,溴化三丁基十六烷基铵,35,原理：,发生离子交换,水溶性反应物进入有机相,参与反应,产物进入水相,界面,36,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,37,思考题：,写出下列情形下的主要产物及反应机理。,1,、在,2-,甲基,-1,2-,环氧丙烷中加入一滴浓硫酸。,2,、在温热的稀硫酸中慢慢滴加,2-,甲基,-1,2-,环氧丙烷。,3,、在乙醇钠的乙醇溶液中滴加,2-,甲基,-1,2-,环氧丙烷。,习题：,10.6,、二、三、四、七、八、九,