有机化学 第7章.醚和环氧化合物.ppt

Chemistry is a key of science 天 道 酬 勤 第7章 醚和环氧化合物 目的要求1.掌握醚和环氧化合物的结构、命名和化学性质；2.掌握醚键断裂和环氧化合物开环反应机制3.了解醚在医药学上的应用。 学时 2 学时 醚可以看成是醇或酚分子中羟基的氢原子被烃基取代而成的化合物 结构通式 R-O-R、Ar-O-R或Ar-O-Ar，C-O-C键称为醚键---醚的官能团。 环氧化合物是指含有三元环的醚及其衍生物。 醚的结构、分类和命名 结构 分类 命名 单醚 混醚 环醚可以称为环氧某烷，也可按杂环化合物的名称命名 方法1 将环氧化合物的母体命名为环氧乙烷，三元环中的氧原子编号为1，两个碳原子依次编号 冠醚 按分子中原子总数（X）和氧原子数（Y），称为X-冠-Y 醚的物理性质 自学并回答下列问题： 醚与醇是同分异构体，为什么相对分子质量相同的两种物质沸点相差很大？ 醚的溶解性如何？ 醚的化学性质醚是十分稳定的化合物，稳定性仅次于烷烃。醚不能与碱、还原剂、氧化剂或活泼金属反应，只能在强酸条件下发生反应。 1. 盐的生成 2. 醚键的断裂 问题：下列反应首先生成哪一种碘代烷？ 混合醚与HX反应时，通常是较小的烃基先生成卤代烃，较大的烃基生成醇；含有苯基的混合醚与氢卤酸反应时，总是生成酚和卤代烃，二苯基醚则不被氢卤酸分解。 醚键的断裂属于亲核取代反应机理，是SN1还是SN2取决于醚的结构。 问题：为什么芳香醚中苯基与醚键氧的C-O键不易断裂？ 醚键断裂的应用测定有机分子中甲氧基的含量 ，该测定方法称为Zeisel法。 3 . 过氧化物的形成 环氧乙烷在酸或碱催化下的开环反应都是亲核反应机制 酸催化下，形成质子化环氧乙烷，提高了环碳原子的正电性，利于亲核试剂的进攻而发生开环反应。 碱性催化下，增强了试剂的亲核性而使开环反应易于进行。比较环氧乙烷和苯酚在酸和碱催化下的开环情况。 4.2 取代环氧乙烷开环反应取向 开环反应按SN2机制进行 4.2.2 酸性开环取向 在酸催化下，亲核试剂取向于进攻取代基较多的环碳原子而发生开环反应。 开环反应可按SN1或SN2机制反应。 6. 冠醚冠醚环系的空间结构类似于脂环化合物的构象，呈折迭形，分子模型像皇冠而得名冠醚。 7. 醚在医药学上的应用（自学了解） 下节课内容提示 醛 酮 醌 * * * sp3杂化 sp3杂化轨道上的孤对电子 根据两个烃基是否相同，分为单醚和混醚 按烃基种类，分为脂肪醚和芳香醚 如果氧原子与烃基连成环则为环醚 分子中含有多个氧原子的大环醚，因为结构象皇冠而被称为冠醚。 （二）乙醚 二乙烯基醚 二苯醚 甲乙醚 苯甲醚 结构复杂的醚 2-甲基-3-甲氧基丁烷 对-甲氧基甲苯 2-乙氧基乙醇 环氧化合物的普通命名法还可称为氧化某烯。 环氧乙烷 1,4-二氧六环 四氢呋喃 （二噁烷） 氧化乙烯 氧化丙烯 其衍生物的系统命名，方法有二： 2-甲基环氧乙烷 2-乙基环氧乙烷 2,3-二甲基环氧乙烷 方法2 环氧化合物命名为环氧某烷，并标明与氧原子成环的碳原子的位置 。 1,2-环氧丙烷 1,2-环氧丁烷 2,3-环氧丁烷 18-冠-6 该性质可用于醚的纯化，用于和烷烃、卤代烃等的区别。 醚与浓强酸（如HX）共热，醚键断裂生成卤代烃和醇 如果HX过量，生成的醇可进一步反应生成卤代烃 氢卤酸的反应活性 : HIHBrHCl ？ ？ 课后自学并回答：为什么蒸馏乙醚时要避免蒸干 ？如何检查并除去醚中的过氧化物？ 4. 环氧化合物的开环反应 4.1 环氧乙烷的开环反应 制备比试剂本身多两个碳的伯醇，是延长碳链的方法之一。 4.2.1 碱性开环取向 在碱催化下，亲核试剂取向于进攻取代基较少的环碳原子而发生开环反应。 5. 环氧化合物的生物活性 有机合成和生物体内代谢重要的中间体 氧化苯乙烯和1,2,6,7-二环氧庚烷等环氧化合物具有致癌性 15-冠-5 冠醚能和碱金属、碱土金属和铵离子形成配合物，在非均相反应中作为重要的相转移催化剂