醚和环氧化合物 课件.ppt
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1、醚和环氧化合物 第1页,此课件共41页哦第十章第十章 醚和环氧化合物醚和环氧化合物10.1 醚和环氧化合物的命名醚和环氧化合物的命名醚和环氧化合物的命名醚和环氧化合物的命名10.2 10.2 醚和环氧化合物的结构醚和环氧化合物的结构醚和环氧化合物的结构醚和环氧化合物的结构10.3 10.3 醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法10.4 10.4 醚的物理性质醚的物理性质10.5 醚的波谱性质醚的波谱性质醚的波谱性质醚的波谱性质10.6 10.6 醚和环氧化合物的化学性质醚和环氧化合物的化学性质醚和环氧化合物的化学性质醚和环氧化合物的化学性质10.7
2、10.7 冠醚冠醚冠醚冠醚第2页,此课件共41页哦分子中含有醚链分子中含有醚链分子中含有醚链分子中含有醚链(COOC)C)的化合物叫做醚。例如:的化合物叫做醚。例如:的化合物叫做醚。例如:的化合物叫做醚。例如:第十章第十章 醚和环氧化合物醚和环氧化合物第3页,此课件共41页哦10.1 10.1 醚和环氧化合物的命名醚和环氧化合物的命名 习惯命名法:(常用,适用于简单醚)习惯命名法:(常用,适用于简单醚)习惯命名法:(常用,适用于简单醚)习惯命名法:(常用,适用于简单醚)混合醚:甲乙醚甲叔丁醚苯甲醚CH3OCH2CH3(CH3)3COCH3OCH3(小的R命在前面)(芳基命在前面)第十章第十章
3、醚和环氧化合物醚和环氧化合物第4页,此课件共41页哦 系统命名法:(不常用,适用于复杂醚)系统命名法:(不常用,适用于复杂醚)将将将将RORO或或ArO当作取代基,以烃为母体:当作取代基,以烃为母体:10.1 醚和环氧化合物的命名醚和环氧化合物的命名醚和环氧化合物的命名醚和环氧化合物的命名 第5页,此课件共41页哦 环醚的命名环醚的命名 环醚一般称为环醚一般称为环醚一般称为环醚一般称为环氧某烃环氧某烃环氧某烃环氧某烃,或者按杂环化合物命名。例如:,或者按杂环化合物命名。例如:,或者按杂环化合物命名。例如:,或者按杂环化合物命名。例如:10.1 10.1 醚和环氧化合物的命名醚和环氧化合物的命名
4、 第6页,此课件共41页哦10.2 醚和环氧化合物的结构醚和环氧化合物的结构醚和环氧化合物的结构醚和环氧化合物的结构10.2.1 醚的结构醚的结构 醚分子中的氧原子采取不等性醚分子中的氧原子采取不等性sp3 3杂化,醚键键角接近杂化,醚键键角接近于于109.5:10.2.2 环氧化合物的结构环氧化合物的结构最典型的环氧化合物为最典型的环氧化合物为最典型的环氧化合物为最典型的环氧化合物为环氧乙烷环氧乙烷环氧乙烷环氧乙烷,其分子中存在着较大的角,其分子中存在着较大的角,其分子中存在着较大的角,其分子中存在着较大的角张力,不稳定,性质活泼。张力,不稳定,性质活泼。张力,不稳定,性质活泼。张力,不稳定
5、,性质活泼。第7页,此课件共41页哦10.3.1 10.3.1 醚和环氧化合物的工业合成醚和环氧化合物的工业合成10.3.2 Williamson10.3.2 Williamson合成法合成法合成法合成法(1)(1)醇钠与卤烷的醇钠与卤烷的醇钠与卤烷的醇钠与卤烷的S SN2 2反应反应反应反应(2)(2)合成环醚合成环醚合成环醚合成环醚分子内的分子内的分子内的分子内的WilliamsonWilliamson合成反应合成反应合成反应合成反应(3)(3)立体专一性反应立体专一性反应邻基参与作用邻基参与作用邻基参与作用邻基参与作用10.3.3 不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应不
6、饱和烃与醇的反应(1)(1)叔丁醚的合成及醇羟基的保护叔丁醚的合成及醇羟基的保护叔丁醚的合成及醇羟基的保护叔丁醚的合成及醇羟基的保护(2)(2)乙烯基醚的合成乙烯基醚的合成乙烯基醚的合成乙烯基醚的合成(3)烯烃的烷氧汞化烯烃的烷氧汞化烯烃的烷氧汞化烯烃的烷氧汞化-脱汞法脱汞法脱汞法脱汞法10.3 10.3 醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法 第8页,此课件共41页哦10.3 醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法 10.3.1 10.3.1 醚和环氧化合物的工业合成(自学)醚和环氧化合物的工业合成(自学)醚和环氧化合物的工业合成(自学)醚和环氧化
7、合物的工业合成(自学)乙乙醚醚是是重重要要的的有有机机溶溶剂剂,在在工工业业上上,可可用用醇醇脱脱水水的的方法制取:方法制取:环氧乙烷是重要的有机化工原料,是制备非离子表面活环氧乙烷是重要的有机化工原料,是制备非离子表面活性剂的重要原料。工业上,可由乙烯催化氧化制取环氧性剂的重要原料。工业上,可由乙烯催化氧化制取环氧乙烷:乙烷:该方法只适用于从乙烯制取环氧乙烷。该方法只适用于从乙烯制取环氧乙烷。第9页,此课件共41页哦10.3.2 Williamson 合成法合成法(1)(1)(1)(1)醇钠与卤烷的醇钠与卤烷的醇钠与卤烷的醇钠与卤烷的S S S SN N N N2 2反应反应 此法特别适用于
8、合成混合醚,也可用于制备单纯醚。此法特别适用于合成混合醚,也可用于制备单纯醚。此法特别适用于合成混合醚,也可用于制备单纯醚。此法特别适用于合成混合醚,也可用于制备单纯醚。注意:不能用叔卤烷做原料注意:不能用叔卤烷做原料注意:不能用叔卤烷做原料注意:不能用叔卤烷做原料!例:例:例:例:10.3 10.3 醚和环氧化合物的制法醚和环氧化合物的制法 第10页,此课件共41页哦 使用磺酸酯、硫酸酯、碳酸酯等代替卤代烷进行使用磺酸酯、硫酸酯、碳酸酯等代替卤代烷进行使用磺酸酯、硫酸酯、碳酸酯等代替卤代烷进行使用磺酸酯、硫酸酯、碳酸酯等代替卤代烷进行WilliamsonWilliamson合成反合成反合成反
9、合成反应,也可得到相应的醚(相当于把离去基团由应,也可得到相应的醚(相当于把离去基团由应,也可得到相应的醚(相当于把离去基团由应,也可得到相应的醚(相当于把离去基团由ClCl-换成换成换成换成OTsOTs-等):等):等):等):环保型新反应:环保型新反应:环保型新反应:环保型新反应:叔卤烷在碱性条件下易消除:叔卤烷在碱性条件下易消除:叔卤烷在碱性条件下易消除:叔卤烷在碱性条件下易消除:10.3.2 Williamson 10.3.2 Williamson 合成法合成法合成法合成法第11页,此课件共41页哦(2)(2)合成环醚合成环醚合成环醚合成环醚 分子内的分子内的分子内的分子内的Willi
10、amson合成反应合成反应合成反应合成反应n n为避免分子间的为避免分子间的为避免分子间的为避免分子间的WilliamsonWilliamson反应,可采用溶剂,在稀释条件下合成环反应,可采用溶剂,在稀释条件下合成环反应,可采用溶剂,在稀释条件下合成环反应,可采用溶剂,在稀释条件下合成环醚。醚。醚。醚。n n环的大小与反应速率的关系:环的大小与反应速率的关系:环的大小与反应速率的关系:环的大小与反应速率的关系:k3 k5 k6 k4 k7 k8 k3 k5 k6 k4 k7 k8 (k k为速率常数,为速率常数,为速率常数,为速率常数,n n为生成环醚环的节点数为生成环醚环的节点数为生成环醚环
11、的节点数为生成环醚环的节点数)n nWhyWhy?熵变和环张力共同作用的结果。熵变和环张力共同作用的结果。熵变和环张力共同作用的结果。熵变和环张力共同作用的结果。n n太大,不利于氧负离子进攻卤原子的太大,不利于氧负离子进攻卤原子的太大,不利于氧负离子进攻卤原子的太大,不利于氧负离子进攻卤原子的CC,不利于环醚的生成;,不利于环醚的生成;,不利于环醚的生成;,不利于环醚的生成;n n太小,产物环张力大,不稳定,也不利于环醚的生成太小,产物环张力大,不稳定,也不利于环醚的生成太小,产物环张力大,不稳定,也不利于环醚的生成太小,产物环张力大,不稳定,也不利于环醚的生成10.3.2 Williams
12、on 10.3.2 Williamson 合成法合成法第12页,此课件共41页哦下列反应由于存在邻基参与作用,不仅反应速率快,下列反应由于存在邻基参与作用,不仅反应速率快,下列反应由于存在邻基参与作用,不仅反应速率快,下列反应由于存在邻基参与作用,不仅反应速率快,而且产物具有立体专一性:而且产物具有立体专一性:(3)立体专一性反应立体专一性反应立体专一性反应立体专一性反应邻基参与作用邻基参与作用邻基参与作用邻基参与作用10.3.2 Williamson 10.3.2 Williamson 合成法合成法合成法合成法第13页,此课件共41页哦10.3.3 10.3.3 不饱和烃与醇的反应不饱和烃与
13、醇的反应(1)叔丁醚的合成及醇羟基的保护叔丁醚的合成及醇羟基的保护叔丁醚的合成及醇羟基的保护叔丁醚的合成及醇羟基的保护酸催化下,异丁烯与醇可发生亲电加成反应,生成叔丁醚:酸催化下,异丁烯与醇可发生亲电加成反应,生成叔丁醚:酸催化下,异丁烯与醇可发生亲电加成反应,生成叔丁醚:酸催化下,异丁烯与醇可发生亲电加成反应,生成叔丁醚:问题:如果没有酸催化,该反应能否进行?问题:如果没有酸催化,该反应能否进行?问题:如果没有酸催化,该反应能否进行?问题:如果没有酸催化,该反应能否进行?答案:不能答案:不能!因为该反应按下列机理进行:因为该反应按下列机理进行:因为该反应按下列机理进行:因为该反应按下列机理进
14、行:第14页,此课件共41页哦由于该反应可逆,可用来保护醇羟基。例如:由于该反应可逆,可用来保护醇羟基。例如:由于该反应可逆,可用来保护醇羟基。例如:由于该反应可逆,可用来保护醇羟基。例如:10.3.3 不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应第15页,此课件共41页哦(2)乙烯基醚的合成(回顾炔烃的性质)乙烯基醚的合成(回顾炔烃的性质)乙烯基醚的合成(回顾炔烃的性质)乙烯基醚的合成(回顾炔烃的性质)由于乙由于乙由于乙由于乙烯烯烯烯醇不存在,不能采用醇不存在,不能采用醇不存在,不能采用醇不存在,不能采用WilliamsonWilliamson合成法制合成法制备备
15、乙乙烯醚烯醚,而是利用乙炔的,而是利用乙炔的亲亲核加成来制核加成来制备备乙乙烯醚烯醚:10.3.3 不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应第16页,此课件共41页哦(3)烯烃的烷氧汞化烯烃的烷氧汞化-脱汞法脱汞法脱汞法脱汞法 与烯烃经羟汞化与烯烃经羟汞化与烯烃经羟汞化与烯烃经羟汞化-脱汞反应制醇相似。烯烃与三氟乙酸脱汞反应制醇相似。烯烃与三氟乙酸脱汞反应制醇相似。烯烃与三氟乙酸脱汞反应制醇相似。烯烃与三氟乙酸汞汞汞汞(或乙酸汞或乙酸汞或乙酸汞或乙酸汞)在醇的存在下反应,首先生成烷氧基有机在醇的存在下反应,首先生成烷氧基有机在醇的存在下反应,首先生成烷氧基有机在
16、醇的存在下反应,首先生成烷氧基有机汞,然后用硼氢化钠还原,脱汞生成醚。汞,然后用硼氢化钠还原,脱汞生成醚。汞,然后用硼氢化钠还原,脱汞生成醚。汞,然后用硼氢化钠还原,脱汞生成醚。10.3.3 10.3.3 不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应不饱和烃与醇的反应第17页,此课件共41页哦10.4 醚的物理性质醚的物理性质 相对密度、沸点较低,因为醚分子间不能形成氢键。相对密度、沸点较低,因为醚分子间不能形成氢键。水水中中溶溶解解度度与与同同碳碳数数醇醇差差不不多多,因因醚醚分分子子与与水水分分子子可可形成分子间氢键:形成分子间氢键:乙醚有弱极性,常用作有机溶剂。乙醚有弱极性,常
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