第十章醚和环氧化合物课件.ppt
第十章醚和环氧化合物第1页，此课件共29页哦主要学习内容主要学习内容n掌握醚的分类及其命名法。掌握醚的分类及其命名法。n掌握氢键对沸点、水溶性等物理性质的影响。掌握氢键对沸点、水溶性等物理性质的影响。n理解醚的结构特点。理解醚的结构特点。n掌握醚和环氧化合物的化学性质掌握醚和环氧化合物的化学性质n理解醚和环氧化合物的制备方法理解醚和环氧化合物的制备方法第2页，此课件共29页哦1 1醚（醚（醚（醚（EtherEther）和）和）和）和环氧化合物的分类及命名环氧化合物的分类及命名环氧化合物的分类及命名环氧化合物的分类及命名饱和醚饱和醚饱和醚饱和醚烯基醚烯基醚烯基醚烯基醚芳基醚芳基醚芳基醚芳基醚饱和醚饱和醚饱和醚饱和醚环醚环醚环醚环醚大环多醚大环多醚大环多醚大环多醚冠醚冠醚冠醚冠醚spsp3 3杂化杂化杂化杂化l 分类分类第3页，此课件共29页哦 普通命名法：普通命名法：普通命名法：普通命名法：3 3甲氧基甲氧基甲氧基甲氧基1,21,2丙二醇丙二醇丙二醇丙二醇苯甲醚苯甲醚苯甲醚苯甲醚乙二醇二甲醚乙二醇二甲醚乙二醇二甲醚乙二醇二甲醚丙三醇丙三醇丙三醇丙三醇1 1甲醚甲醚甲醚甲醚1,21,2二甲氧基乙烷二甲氧基乙烷二甲氧基乙烷二甲氧基乙烷甲氧基苯甲氧基苯甲氧基苯甲氧基苯anisoleanisole1,21,2-dimethoxyethanedimethoxyethane3 3-methoxypropanemethoxypropane-1,21,2-dioldiol乙醚（二乙基醚）乙醚（二乙基醚）乙醚（二乙基醚）乙醚（二乙基醚）乙基叔丁基醚乙基叔丁基醚乙基叔丁基醚乙基叔丁基醚甲基乙烯基醚甲基乙烯基醚甲基乙烯基醚甲基乙烯基醚对称醚对称醚对称醚对称醚diethyl etherdiethyl etherethyl t-butyl etherethyl t-butyl ethermethyl vinyl ethermethyl vinyl etherl l 命名命名命名命名 系统命名法：复杂醚，将烃氧基作为取代基系统命名法：复杂醚，将烃氧基作为取代基系统命名法：复杂醚，将烃氧基作为取代基系统命名法：复杂醚，将烃氧基作为取代基第4页，此课件共29页哦环氧乙烷环氧乙烷环氧乙烷环氧乙烷反反反反2,32,3环氧丁烷环氧丁烷环氧丁烷环氧丁烷1,21,2环氧丙烷环氧丙烷环氧丙烷环氧丙烷oxiraneoxirane2 2甲基环氧乙烷甲基环氧乙烷甲基环氧乙烷甲基环氧乙烷反反反反2,32,3二甲基环氧乙烷二甲基环氧乙烷二甲基环氧乙烷二甲基环氧乙烷1,31,3环氧丙烷环氧丙烷环氧丙烷环氧丙烷氧杂环丁烷氧杂环丁烷氧杂环丁烷氧杂环丁烷对二氧六环对二氧六环对二氧六环对二氧六环1,41,4二氧六环二氧六环二氧六环二氧六环四氢呋喃四氢呋喃四氢呋喃四氢呋喃THFTHF 环醚和环氧化合物：环醚和环氧化合物：环醚和环氧化合物：环醚和环氧化合物：二噁烷二噁烷二噁烷二噁烷4-甲基甲基-4,5-环氧环氧-1-戊烯戊烯第5页，此课件共29页哦10.2 醚和环氧化合物的结构醚和环氧化合物的结构1.醚的结构醚的结构spsp3 3杂化杂化杂化杂化第6页，此课件共29页哦2.环氧化合物环氧化合物的结构的结构第7页，此课件共29页哦10.3 醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法1.醚和环氧化合物醚和环氧化合物的工业合成的工业合成l 乙醇在硫酸催化下，加热脱水生成乙醚。乙醇在硫酸催化下，加热脱水生成乙醚。l 乙烯催化氧化得环氧乙烷。乙烯催化氧化得环氧乙烷。第8页，此课件共29页哦l 醇钠对醇钠对RX的的SN2反应合成醚反应合成醚2.第9页，此课件共29页哦茴香醚茴香醚硫酸二甲酯（有剧毒）硫酸二甲酯（有剧毒）碳酸二甲酯碳酸二甲酯-DMC第10页，此课件共29页哦l 合成环醚合成环醚反应速率主要由反应过程中的焓变和生成环的张力两个因素决定：反应速率主要由反应过程中的焓变和生成环的张力两个因素决定：羟基与卤素的距离越小，越有利于反应的进行，即小环醚易生成；羟基与卤素的距离越小，越有利于反应的进行，即小环醚易生成；小环醚的环张力大，稳定性差。小环醚的环张力大，稳定性差。故反应速率与环大小的关系：故反应速率与环大小的关系：k3k5k6k4 k7k8第11页，此课件共29页哦l 与烯烃亲电加成与烯烃亲电加成可逆，可用以保护醇羟基可逆，可用以保护醇羟基可逆，可用以保护醇羟基可逆，可用以保护醇羟基l 与炔烃亲电加成与炔烃亲电加成第12页，此课件共29页哦10.4 醚的物理性质醚的物理性质v 甲醚，甲乙醚为气体，大多数为易燃液体。甲醚，甲乙醚为气体，大多数为易燃液体。v 沸点比同碳数的醇低，沸点比同碳数的醇低，v 在水中的溶解度与醇相似（与水分子形成氢键）。在水中的溶解度与醇相似（与水分子形成氢键）。v 性质稳定，是良好的有机溶剂。性质稳定，是良好的有机溶剂。第13页，此课件共29页哦10.6 醚和环醚的化学性质醚和环醚的化学性质l 结构分析：结构分析：醚醚第14页，此课件共29页哦 环氧化合物环氧化合物第15页，此课件共29页哦溶于强酸溶于强酸第16页，此课件共29页哦 分析：中性、碱性、分析：中性、碱性、分析：中性、碱性、分析：中性、碱性、弱酸性条件弱酸性条件弱酸性条件弱酸性条件下下下下差离去基差离去基差离去基差离去基难进行难进行难进行难进行2.2.醚键的开裂（醚在酸性体系中的亲核取代）醚键的开裂（醚在酸性体系中的亲核取代）醚键的开裂（醚在酸性体系中的亲核取代）醚键的开裂（醚在酸性体系中的亲核取代）n n 醚键在中性、碱性或弱酸性条件下不会断裂醚键在中性、碱性或弱酸性条件下不会断裂醚键在中性、碱性或弱酸性条件下不会断裂醚键在中性、碱性或弱酸性条件下不会断裂 分析：强酸性条件分析：强酸性条件分析：强酸性条件分析：强酸性条件下下下下好的离去基团好的离去基团好的离去基团好的离去基团离去能力比离去能力比离去能力比离去能力比H H H H2 2 2 2O O O O差差差差第17页，此课件共29页哦n n 醚键可被醚键可被醚键可被醚键可被 HI HI 和和和和 HBr HBr 在加热下断裂在加热下断裂在加热下断裂在加热下断裂例：例：例：例：HXHX过量时，生成过量时，生成过量时，生成过量时，生成2 2分子卤代烷分子卤代烷分子卤代烷分子卤代烷第18页，此课件共29页哦n n 不对称醚醚键的开裂取向不对称醚醚键的开裂取向不对称醚醚键的开裂取向不对称醚醚键的开裂取向基团体积差别不大基团体积差别不大基团体积差别不大基团体积差别不大小小小小小小小小小小小小较大较大较大较大大大大大很大很大很大很大如何解释以上如何解释以上如何解释以上如何解释以上反应取向？反应取向？反应取向？反应取向？1 1o o2 2o o3 3o o手性碳手性碳手性碳手性碳构型保持构型保持构型保持构型保持第19页，此课件共29页哦n n 醚键开裂机理（亲核取代反应机理）醚键开裂机理（亲核取代反应机理）醚键开裂机理（亲核取代反应机理）醚键开裂机理（亲核取代反应机理）伯烷基醚按伯烷基醚按伯烷基醚按伯烷基醚按SN2 机理：甲基醚优先得到碘甲烷机理：甲基醚优先得到碘甲烷机理：甲基醚优先得到碘甲烷机理：甲基醚优先得到碘甲烷SN2，位阻影，位阻影响为主响为主SN2Zeisel法：利用含甲基的醚定量生成碘甲烷，再将反应混合物中法：利用含甲基的醚定量生成碘甲烷，再将反应混合物中所生成的碘甲烷蒸馏出来，通入所生成的碘甲烷蒸馏出来，通入AgNO3的醇溶液中，由生成碘化银的醇溶液中，由生成碘化银的量来鉴定甲基醚或测定甲氧基的含量。的量来鉴定甲基醚或测定甲氧基的含量。第20页，此课件共29页哦SN1，中间体，中间体稳定性为主稳定性为主 叔烷基醚按叔烷基醚按SN1 机理机理机理机理SN1第21页，此课件共29页哦 叔丁基醚叔丁基醚叔丁基醚叔丁基醚n n 两类较易水解的醚类化合物两类较易水解的醚类化合物两类较易水解的醚类化合物两类较易水解的醚类化合物用于醇的保护和脱保护用于醇的保护和脱保护用于醇的保护和脱保护用于醇的保护和脱保护 烯基醚烯基醚烯基醚烯基醚总是在烯基醚键处开裂总是在烯基醚键处开裂总是在烯基醚键处开裂总是在烯基醚键处开裂醛（或酮）醛（或酮）醛（或酮）醛（或酮）醇醇醇醇第22页，此课件共29页哦3.3.环氧化合物的酸性开环环氧化合物的酸性开环环氧化合物的酸性开环环氧化合物的酸性开环亲核取代反应亲核取代反应亲核取代反应亲核取代反应S SN N1 1机理机理机理机理第23页，此课件共29页哦n n 环氧化合物的碱性开环环氧化合物的碱性开环环氧化合物的碱性开环环氧化合物的碱性开环SSN N2 2机理机理机理机理第24页，此课件共29页哦l l 不对称环氧化合物：不对称环氧化合物：不对称环氧化合物：不对称环氧化合物：第25页，此课件共29页哦5.Claisen重排重排 苯基烯丙基醚及其类似物在加热条件下，发生分子内重排生成邻烯丙基苯基烯丙基醚及其类似物在加热条件下，发生分子内重排生成邻烯丙基苯酚的反应苯酚的反应。若苯基烯丙基醚的两个邻位已有取代基，则重排发生在对位。若苯基烯丙基醚的两个邻位已有取代基，则重排发生在对位。第26页，此课件共29页哦Claisen重排机理重排机理协同机理：协同机理：第27页，此课件共29页哦6.6.醚的自氧化（醚的自氧化（醚的自氧化（醚的自氧化（a-a-a-a-氢的氧化）氢的氧化）氢的氧化）氢的氧化）提示：提示：提示：提示：醚类试剂（乙醚、醚类试剂（乙醚、醚类试剂（乙醚、醚类试剂（乙醚、THFTHF等）久置使用时要当心等）久置使用时要当心等）久置使用时要当心等）久置使用时要当心 应保存在深色玻璃瓶中，也可加入抗氧化剂（如对苯二醌）应保存在深色玻璃瓶中，也可加入抗氧化剂（如对苯二醌）应保存在深色玻璃瓶中，也可加入抗氧化剂（如对苯二醌）应保存在深色玻璃瓶中，也可加入抗氧化剂（如对苯二醌）先用淀粉先用淀粉先用淀粉先用淀粉KIKI试纸检验，试纸检验，试纸检验，试纸检验，蒸馏时勿蒸干蒸馏时勿蒸干蒸馏时勿蒸干蒸馏时勿蒸干 可用还原剂处理除去过氧化物（如可用还原剂处理除去过氧化物（如可用还原剂处理除去过氧化物（如可用还原剂处理除去过氧化物（如FeSOFeSO4 4，LiAlHLiAlH4 4，NaNa等）等）等）等）第28页，此课件共29页哦分子中含有分子中含有分子中含有分子中含有1212-冠冠冠冠-4 41515-冠冠冠冠-5 51818-冠冠冠冠-6 61212-CrownCrown-4 41515-CrownCrown-5 51818-CrownCrown-6 6CrownCrown1818-CrownCrown-6 610.7 10.7 冠醚（冠醚（冠醚（冠醚（Crown EthersCrown Ethers）重复单元的环状醚。重复单元的环状醚。重复单元的环状醚。重复单元的环状醚。第29页，此课件共29页哦
