第十章醇、酚、醚10-3醚和环氧化合物.ppt

第十章醇、酚、醚  醚和环氧化合物 六、环氧乙烷 环氧乙烷是最简单的环醚，是一个很重要的有机合成中间体。沸点11℃，无色有毒气体，易液化，与水混溶，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。一般贮存于钢瓶中。 1、制 法 2、化学性质 注 释 这些产物同时有醇和醚的性质，是很好的溶剂，常称溶纤素，广泛用于纤维素酯和油漆工业。 在碱催化下，环氧乙烷可与RO-，NH3，RMgX等反应生成相应的开环化合物。 碱催化 环氧乙烷与RMgX反应，是制备增加两个碳原子的伯醇的重要方法。例如： 作 业 习题集相关内容 6、过氧化物的生成 醚长期与空气接触下，会慢慢生成不易挥发的过氧化物。 过氧化物不稳定，加热时易分解而发生爆炸，因此，醚类应尽量避免暴露在空气中，一般应放在棕色玻璃瓶中，避光保存。也可加入抗氧化剂防止过氧化物生成。蒸馏放置过久的乙醚时，要先检验是否有过氧化物存在，且不要蒸干。检验方法：1.硫酸亚铁和硫氰化钾混合液与醚振摇，有过氧化物则显红色。2.KI-淀粉试纸 除去过氧化物的方法：① 加入还原剂5%的FeSO4于醚中振摇后蒸馏；② 加入Na2SO3；③贮藏时在醚中加入少许金属钠。 环氧乙烷化学性质活泼，在酸或碱催化下能与多种试剂反应，形成一系列重要工业原料。 不对称的三元环醚的开环反应存在着一个取向问题，一般情况是：酸催化条件下亲核试剂进攻取代较多的碳原子；碱催化条件下亲核试剂进攻取代较少的碳原子。 * * 一、醚和环氧化合物的命名 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、醚和环氧化合物的制法 1、醚和环氧化合物的工业合成 2、Williamson 合成法 3、不饱和烃与醇的反应 4、醚的物理性质 四、醚的波谱性质 基本内容 五、醚和环氧化合物的化学性质 1、烊盐的生成 2、酸催化碳氧键断裂 3、碱催化碳氧键断裂 4、环氧乙烷与 Grignard 试剂的反应 5、Claisen 重排 6、过氧化物的生成 六、环氧乙烷 基本内容 醚(ethers): 单醚: 乙醚 (diethyl ether) 混醚: 甲基叔丁醚 (tert-butyl methyl ether) 环醚： 四氢呋喃 (THF) 1,4–二氧六环（二噁烷） 环氧化合物： (epoxides) 环氧乙烷 (ethylene oxide) 醚键 前 言 对于烃基部分简单的混醚：烃基＋烃基＋“醚” “优先”的烃基放在后面 芳基放在前面 一、醚和环氧化合物的命名 单醚：“二” ＋ “烃基” ＋ “醚” 二甲醚 甲醚 (dimethyl ether) 二苯醚 (diphenol ether) 甲乙醚 (ethyl methyl ether) 甲基叔丁醚 (tert-butyl methyl ether) 对于结构复杂的醚： 较大的烃基作为母体，烃氧基作为取代基。 乙基乙烯基醚 苯甲醚 茴香醚 (anisole) 2–甲氧基戊烷 (2-methoxypentane) 1–乙氧基–4–甲苯 (1-ethoxy-4-methylbenzene) β , β′ –二甲氧基乙醚 二甘醇二甲醚 (diglyme) 一、醚和环氧化合物的命名 环氧化合物：环氧某烃 1,2–环氧丙烷 (propylene oxide) 环氧乙烷 (ethylene oxide) 3–氯–1,2–环氧丙烷 环氧氯丙烷 环醚：按杂环化合物命名 四氢呋喃 (THF) 1,4–二氧六环 二噁烷 一、醚和环氧化合物的命名 二、醚和环氧化合物的结构 乙醚分子的球棍模型 1、醚的结构 O: sp3 杂化 2、环氧化合物的结构 三元环具有较大的环张力 三、醚和环氧化合物的制法 1、醚和环氧化合物的工业合成 乙醚： 醇在硫酸的作用下脱水生成醚——单醚的制备 环氧乙烷： 2、Williamson 合成法 用于混醚、环醚、芳香醚的合成 ⑴ 醇钠对RX的SN2反应合成醚 反应特点 SN2 反应 原料最好使用RCH2X 芳香醚的合成： 茴香醚： ⑵ 合成环醚——生成环的大小与反应速率的关系 环醚可通过分子内的Williamson反应制备： 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。 反应速率依次减小 反应速率与环的大小相关： X与―OH处于反式， RO―从背后进攻中心C原子， 形成具有立体专一性的环氧化合物。 ⑶ 立体专一性反应——邻基参与作用 分子内的Williamson反应SN2反应机理 顺–1,2–环氧丁烷 反–1,2–环氧丁烷 3、不饱和烃与醇的反应 醇与烯烃在酸的催化下，发生亲电加成反应，生成醚： 羟基的 保护基 例如： 在碱的催化