c醚和环氧化合物.ppt

有 机 化 学 Organic Chemistry 第十四章 醚和环氧化合物 14.1醚和环氧化合物的命名和结构 通式：R-O-R、Ar-OR、Ar-O-Ar。 C-O-C键叫醚键； 饱和醚：简单醚，混和醚。不饱和醚、芳醚、环醚 一 命名 1、习惯命名法：烃基 ＋ 烃基 ＋ “醚”； “优先”的烃基放在后面 芳基放在前面 2、系统命名法：结构复杂的醚，将RO—或ArO-当作取代基，以烃基为母体命名，将烃氧基作为取代基 甲氧基丙烷 3-甲氧基戊烷 1，2-二甲氧基乙烷 3、 氧所连接的两个烃基形成一个环的，属于环醚，一般有自己俗名，如： 脂肪醚与含相同碳原子数的醇互为异构体，通式为CnH2n+2O，有些醚是应用极广的溶剂，如：乙醚，四氢呋喃。许多有重要生理作用的天然产物都含醚的结构，如维生素E。 (茴香脑) 对甲氧基苯甲醇(茴香醇) 桉树脑 维生素E 二 醚和环氧化合物的结构 1、醚的结构 2、环氧化合物的结构 三元环具有较大的环张力 环氧乙烷非常活泼，容易和许多含活泼氢的试剂，如水、醇、氨、酸等作用而开环。 δ+ 14.2 醚的制备 14.2.1 醚和环氧化合物的工业合成 乙醇在硫酸催化下，加热脱水生成乙醚。 乙烯催化氧化得环氧乙烷。 14.2.2 烯烃的烷氧汞化反应 14.2.3 Williamson合成法 卤代烃和醇钠或酚钠作用，生成醚，酚与硫酸二甲酯反应。 一、醇钠对RX的SN2反应合成醚 反应特点: (1)SN2 反应 (2) 原料最好使用RCH2X,如 二、合成环醚 反应速率依次减小 反应速率与生成环的大小 相关： 14.2.4 醇的脱水反应 SN1 SN2 对于叔醇，容易形成碳正离子，但由于空间位阻，易消去得烯烃不易取代得醚 对于二元醇，分子内反应的环醚；分子间反应的二氧环醚 14.3 醚的物理性质 甲醚，甲乙醚为气体，大多数为易燃液体。 沸点比同碳数的醇低，在水中的溶解度相似。 醚氧的结构，决定其有一定的偶极矩。 是良好的有机溶剂。 物理常数见书P369表10-1 14.4 醚的化学性质 相对稳定，可用钠干燥。 14.4.1 醚的碱性 钅羊盐的生成 醚溶于强酸，生成盐，此盐用冰水稀释,则分解而又析出醚 ·· ·· 钅羊盐 稳定格氏试剂 首先生成钅羊盐 14.4.2 酸性裂解 醚在HI或HBr的作用下，C–O键断裂，生成醇与卤代烷等 ----Zeisel醚裂解反应 伯烷基醚发生SN2反应，反应机理如下 I-与钅羊盐发生SN2反应 Organic Chemistry Wenzhou University SN2 叔烷基醚容易发生SN1反应，常用来保护羟基 14.3 Claisen 重排 苯基烯丙基醚 加热 分子内重排生成邻烯丙基苯酚 14.4 醚的自氧化反应 可用碘化钾淀粉试纸或硫酸亚铁、硫氰酸钾溶液检验； 可加入亚硫酸钠，或硫酸亚铁破坏过氧化物。 也可加入金属钠避免过氧化物产生 14.5 环氧化物的制备和开环反应 1、 β-卤代醇分子内Williamson反应 反式共平面消除 β-卤代醇由烯烃加次卤酸得到 构型保持不变 2、醚的开环反应 环氧乙烷的开环 在酸催化下，环氧化合物发生亲核取代反应，开环生成 2-取代乙醇 （1）不对称的环氧化合物在酸催化下，发生SN1反应，Nu:优先进攻取代较多的C原子： 反应具有SN1的性质 （2） 环氧化合物在碱的 催化下易发生亲核取代反应 不对称的环氧化合物在碱催化下，发生SN2反应，Nu:-优先进攻取代较少的C原子： 总结： 不对称的环氧烷，如环氧丙烷的亲核取代反应，在酸催化时进攻取代多的碳原子，在碱催化时，进攻取代少的碳原子： SN2（位阻的影响） SN1 (先形成碳正离子中间体) 18 18 Organic Chemistry Wenzhou University 空间效应决定碱性开环方向； 电子效应决定酸性开环方向。 14.6 大环多醚和超分子化学 相转移催化反应 20世纪60年代，美国化学家Pedersen C J 二苯并大环多醚 冠醚 含有多个氧原子（4，5，6以至更多）的大环醚，常用于相转移催化剂；结构中有-OCH2CH2-重复单位，以“m-冠-n”命名，m代表环中所有原子数，n为环中氧原子数，如15-冠-5 ， 18-冠-6 15-冠-5 18-冠-6 有 机 化 学 Organic Chemistry