醚和环氧化合物(2).ppt
第八章第八章 醚和环氧化合物醚和环氧化合物第一节第一节 醚醚单醚（均醚）单醚（均醚）混醚混醚（二）乙醚（二）乙醚甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚苯甲醚苯甲醚 官能团为官能团为醚键醚键(C-O-C)(C-O-C)O O原子为原子为spsp3 3 杂化杂化 通式：通式：(Ar)R-O-R(Ar)R-O-R(Ar(Ar)一一 醚的分类和命名醚的分类和命名环醚环醚1,4环氧丁烷环氧丁烷（四氢呋喃）（四氢呋喃）(CH3)3CCHCH(CH3)2OCH32,2,4三甲基三甲基3甲氧基戊烷甲氧基戊烷O环氧乙烷环氧乙烷冠醚冠醚含有多个氧的大环醚，形状似王冠。含有多个氧的大环醚，形状似王冠。m-冠冠-nm:碳、氧原子总数碳、氧原子总数n:氧原子数氧原子数12-冠冠-4 苯并苯并-15-冠冠-518冠冠6冠冠醚醚可可作作相相转转移移催催化化剂剂，钾钾离离子子和和18冠冠6形形成成络络合合物物后，溶于有机相如苯，因此冠醚可作相转移催化剂。后，溶于有机相如苯，因此冠醚可作相转移催化剂。杜邦公司研究员（杜邦公司研究员（C.J.Pederson)加利福尼亚大学教授加利福尼亚大学教授(D.J.Cram)法国巴斯德大学教授法国巴斯德大学教授(J.L.Lehn)冠醚：冠醚：1987年年Nobel Prize!Pederson 1904年生于韩国，年生于韩国，1927年在马萨诸塞州工科年在马萨诸塞州工科大学硕士，大学硕士，1927-1969年杜邦公司研究员。年杜邦公司研究员。Cram1919年生于佛蒙特州，年生于佛蒙特州，1942年年Nebraska大大学学士，学学士，1947年哈福大学博士。年哈福大学博士。1956年起任加利福尼年起任加利福尼亚大学教授。亚大学教授。Lehn 1939年年生生于于法法国国，于于斯斯特特拉拉斯斯堡堡大大学学获获博博士士学学位，后为该校教授。位，后为该校教授。1961年年Pederson发现了冠醚及其特异性质，发现了冠醚及其特异性质，1967年发年发表在表在J.Am.Chem.Soc.89,7017-36 是历史上的经典之是历史上的经典之作，被引用达作，被引用达1400次！次！Pederson发现冠醚具有识别络合不同金属离子发现冠醚具有识别络合不同金属离子能力（冠醚依据环的大小可以选择性络合能力（冠醚依据环的大小可以选择性络合Li+、Na+、K+、Mg2+、NH4+等离子）。等离子）。Cram 和和Lehn发展了发展了Pederson的工作，制备了的工作，制备了能够识别氨基酸和其他更复杂分子（如三磷酸腺苷那能够识别氨基酸和其他更复杂分子（如三磷酸腺苷那样复杂的生物活性分子）的氮杂冠醚等。样复杂的生物活性分子）的氮杂冠醚等。如同钥匙与如同钥匙与锁，锁，他们的研究揭示了酶的催化作用，白细胞识别细他们的研究揭示了酶的催化作用，白细胞识别细菌等生命现象的本质。菌等生命现象的本质。瑞典皇家科学院在宣布三位科学家获奖时谈到：瑞典皇家科学院在宣布三位科学家获奖时谈到：“三位化学家找到了三位化学家找到了能够决定分子相互识别并象一能够决定分子相互识别并象一把钥匙开一把锁那样相适合能力把钥匙开一把锁那样相适合能力的因子的因子”。二二 醚的物理性质醚的物理性质三三 醚的化学性质醚的化学性质物物态态：甲甲醚醚和和甲甲乙乙醚醚是是气气体体，其其它它醚醚多多为为无无色色液液体体，有特殊气味。低级醚易挥发。有特殊气味。低级醚易挥发。沸沸点点：醚醚与与醇醇不不同同，分分子子间间不不会会形形成成氢氢键键缔缔合合，因因此沸点比同分子量醇低。此沸点比同分子量醇低。溶溶解解性性：醚醚键键中中氧氧原原子子可可以以与与水水形形成成氢氢键键，因因此此，低级醚在水中溶解度与分子量接近的醇相近。低级醚在水中溶解度与分子量接近的醇相近。ROR 官能团：官能团：O O 醚键醚键醚键醚键醚的分子极性很小，化学性质不活泼。醚的分子极性很小，化学性质不活泼。1 1 醚的质子化醚的质子化 醚必须与浓强酸如浓盐酸或浓硫酸生成盐，醚由于生成盐后而醚必须与浓强酸如浓盐酸或浓硫酸生成盐，醚由于生成盐后而溶于强酸中，而烷烃和卤代烃在强酸中不溶解，可以此将醚与溶于强酸中，而烷烃和卤代烃在强酸中不溶解，可以此将醚与烷烃、卤代烃区别开。烷烃、卤代烃区别开。ROR+HX ROR H+X-针针针针羊羊羊羊(盐盐盐盐)HH2 2OOROR2 C2 CO O键断裂键断裂R2R1R1OR2 HIR1I R2OHCH3OC2H5+HICH3I+HOC2H5HIHIC2H5IHX使醚键断裂的能力：使醚键断裂的能力：HIHBrHCl芳基烷基醚断裂芳基烷基醚断裂,生成卤代烃和酚。这是因为芳基碳一氧键生成卤代烃和酚。这是因为芳基碳一氧键结合得特别牢固（有结合得特别牢固（有P共轭）共轭）O+HI3 形成过氧化物形成过氧化物(-H-H被氧化被氧化被氧化被氧化)CH3CH2OCH2CH3+O2CH3CHOCH2CH3O-O-H沸点高，难挥沸点高，难挥发，受热易分解、发，受热易分解、爆炸；爆炸；引起副反应。引起副反应。储存乙醚，应储存乙醚，应加入适当还原剂，加入适当还原剂，避免过氧化物的避免过氧化物的生成；生成；蒸馏乙醚时，蒸馏乙醚时，不要蒸干，以免不要蒸干，以免引起爆炸。引起爆炸。用用KI-淀粉试纸淀粉试纸检验检验(蓝色蓝色)；用用FeSO4和和KCNS溶液检验溶液检验(红色红色)。过氧化物有什过氧化物有什么影响？么影响？使用乙醚应当使用乙醚应当注意什么？注意什么？怎样检验有无怎样检验有无过氧化物？过氧化物？第二节第二节 环氧化合物环氧化合物一一 环氧化合物的结构和命名环氧化合物的结构和命名环氧化合物是指三元环的醚及其衍生物。环氧化合物是指三元环的醚及其衍生物。氧化异丁烯氧化异丁烯普通命名法普通命名法 氧化乙烯氧化乙烯氧化丙烯氧化丙烯系统命名法系统命名法 2-甲基甲基-2-乙基环氧乙烷乙基环氧乙烷2，3-二甲基环氧乙烷二甲基环氧乙烷2-乙基环氧乙烷乙基环氧乙烷二二 环氧化合物的开环反应环氧化合物的开环反应1 1 酸催化开环反应酸催化开环反应环环氧氧化化合合物物为为非非对对称称结结构构时时，酸酸催催化化下下开开环环反反应应是是亲亲核核试试剂剂主要进攻取代基较多的环氧碳原子。主要进攻取代基较多的环氧碳原子。2 2 碱催化开环反应碱催化开环反应环环氧氧化化合合物物为为非非对对称称结结构构，碱碱催催化化下下开开环环反反应应是是亲亲核核试试剂剂主主要进攻取代基较少的环氧碳原子。要进攻取代基较少的环氧碳原子。
