第七章 醚与环氧化合物.ppt

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） 7.1 醚的结构、分类和命名 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;环氧化合物是指含有三元环的醚及其衍生物。 醚键（C-O-C）是醚的官能团，氧原子取SP3杂化，键角约为112。，氧原子上的两对孤对电子位于SP3杂化轨道。 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。 醚的命名原则上是以氧原子所连的两个烃基名称后面加醚字命名。单醚、混醚、结构复杂的醚、环醚、环氧化合物的衍生物及冠醚的命名规则稍有不同。 7.2 醚的物理性质（了解） 7.3 醚的化学性质7.3.1 盐的生成 7.3.2 醚键的断裂醚与浓强酸（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基于该反应形成了测定甲氧基含量的Zeisel法 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。 7.3.3 过氧化物的形成醚长期接触空气易形成过氧化物 ，过氧化物受热易爆炸，蒸馏乙醚时应先行检查和去除。 内容提要（续5） 内容提要（续6） 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。 内容提要（续7） 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。 内容提要（续8） 7.4.2 取代环氧乙烷开环反应取向 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。按SN2机制进行。 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。环氧化合物质子化后可按SN1或SN2机制反应。 7.5了解环氧化合物的生物活性 7.6 冠醚冠醚是一种大环多醚，分子中氧原子的键角105°与碳原子的键角109°很接近，环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。7.7 了解醚在医药学上的应用 7.4 环氧化合物的开环反应7.4.1 环氧乙烷的开环反应 * * * 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