暨南大学有机无机化学第十章-醚课件.ppt

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1、Chapter 10 Ether醚醚第十章第十章醚醚1.定义、类定义、类 型和命名型和命名？2.物理性质和物理性质和 光谱特征光谱特征？3.反应反应？4.制备制备？醚的定义、分类、结构特征和命名醚的定义、分类、结构特征和命名醚？一一 醚的定义醚的定义醚的结构特征醚的结构特征1.烷基醚分子中氧原子是烷基醚分子中氧原子是sp3杂化，杂化，整个分子成交叉构象。整个分子成交叉构象。2.芳基醚分子中氧原子采用芳基醚分子中氧原子采用sp2，氧原子中的一对，氧原子中的一对孤电子与苯环中的孤电子与苯环中的电子存在子存在p-共轭。共轭。醚的命名醚的命名 如果有一个烃基是芳基，例如：如果有一个烃基是芳基，例如：C

2、6H5OCH3（1）如果两个烃基不同，烃基按照先简单后复杂的顺序书写；）如果两个烃基不同，烃基按照先简单后复杂的顺序书写；C2H5OCH3环戊基苯基醚环戊基苯基醚1.普通命名法普通命名法:写出两个烃基的名称，再加上“醚”字，即：“烃基烃基醚烃基烃基醚”,（2）如果两个烃基相同，）如果两个烃基相同，命名时请把芳基写在烷基前面！命名时请把芳基写在烷基前面！例如：CHCH3 3OCHOCH3 3：二甲基醚（甲醚），二甲基醚（甲醚），C C2 2H H5 5OCOC2 2H H5 5二乙基醚（乙醚）二乙基醚（乙醚）甲乙醚甲乙醚苯甲醚苯甲醚烃基名称用烃基名称用“二二基基”来表示，来表示，“二二”字和字和

3、“基基”字可以省略字可以省略醚的命名醚的命名 如果有一个烃基是芳基，例如：如果有一个烃基是芳基，例如：C6H5OCH3（1）如果两个烃基不同，烃基按照先简单后复杂的顺序书写；）如果两个烃基不同，烃基按照先简单后复杂的顺序书写；C2H5OCH3环戊基苯基醚环戊基苯基醚1.普通命名法普通命名法:写出两个烃基的名称，再加上“醚”字，即：“烃基烃基醚烃基烃基醚”,（2）如果两个烃基相同，）如果两个烃基相同，命名时请把芳基写在烷基前面！命名时请把芳基写在烷基前面！例如：CHCH3 3OCHOCH3 3：二甲基醚（甲醚），二甲基醚（甲醚），C C2 2H H5 5OCOC2 2H H5 5二乙基醚（乙醚）

4、二乙基醚（乙醚）甲乙醚甲乙醚苯甲醚苯甲醚烃基名称用烃基名称用“二二基基”来表示，来表示，“二二”字和字和“基基”字可以省略字可以省略醚的命名醚的命名 如果有一个烃基是芳基，例如：如果有一个烃基是芳基，例如：C6H5OCH3（1）如果两个烃基不同，烃基按照先简单后复杂的顺序书写；）如果两个烃基不同，烃基按照先简单后复杂的顺序书写；C2H5OCH3环戊基苯基醚环戊基苯基醚1.普通命名法普通命名法:写出两个烃基的名称，再加上“醚”字，即：“烃基烃基醚烃基烃基醚”,（2）如果两个烃基相同，）如果两个烃基相同，命名时请把芳基写在烷基前面！命名时请把芳基写在烷基前面！例如：CHCH3 3OCHOCH3 3

5、：二甲基醚（甲醚），二甲基醚（甲醚），C C2 2H H5 5OCOC2 2H H5 5二乙基醚（乙醚）二乙基醚（乙醚）甲乙醚甲乙醚苯甲醚苯甲醚烃基名称用烃基名称用“二二基基”来表示，来表示，“二二”字和字和“基基”字可以省略字可以省略2-甲氧基戊烷甲氧基戊烷对甲氧基甲苯对甲氧基甲苯3-甲氧基甲氧基-1-丙烯丙烯（甲基烯丙醚）（甲基烯丙醚）2.2.系统命名法系统命名法 当烃基命名麻烦时，醚可以当作烃氧基衍生当烃基命名麻烦时，醚可以当作烃氧基衍生物来命名物来命名 环戊氧基苯环戊氧基苯醚的命名醚的命名醚的物理性质和光谱特征醚的物理性质和光谱特征氧原子上有孤对电子，作为受体能与水分子形成氢键：醚在水

6、中醚在水中溶解度较大溶解度较大.醚分子中有氧原子，但无给体给体奉献氢原子，醚分子间不能形成氢键。1.物理性质物理性质氧原子在整个分子中相当于一个亚甲基亚甲基：沸点与沸点与烷烃相似烷烃相似醚的反应醚的反应1.碱性碱性2.醚键断裂醚键断裂4.Claisen 重排反应重排反应3.氧化反应氧化反应醚的碱性醚的碱性醚与酸反应形成氧盐的能力取决于孤电子云密度的大小，顺序如下：醚与酸反应形成氧盐的能力取决于孤电子云密度的大小，顺序如下：烷基醚烷基醚 烷芳混合醚烷芳混合醚 芳基醚芳基醚+HClC2H5OC2H5 醚的碱性醚的碱性醚与酸反应形成氧盐的能力取决于孤电子云密度的大小，顺序如下：醚与酸反应形成氧盐的能

7、力取决于孤电子云密度的大小，顺序如下：烷基醚烷基醚 烷芳混合醚烷芳混合醚 芳基醚芳基醚+HClC2H5OC2H5 2.2.醚键的断裂反应醚键的断裂反应醚与强酸反应生成氧盐，但生成的氧盐并不稳定，在加热条下，易发生醚与强酸反应生成氧盐，但生成的氧盐并不稳定，在加热条下，易发生ROR HR ROH过量HIRH2O即在酸过量的条件下：即在酸过量的条件下：ROR2H2RH2O先生成氧盐，然后随烷基类型的不同，发生先生成氧盐，然后随烷基类型的不同，发生S SN N1 1或或S SN N2 2反反醚键的断裂反应，例如：醚键的断裂反应，例如：应：一级烷基发生应：一级烷基发生S SN N2 2反应，三级烷基发

8、生反应，三级烷基发生S SN N1 1反应。例如：反应。例如：反应机理反应机理？2.2.醚键的断裂反应醚键的断裂反应醚与强酸反应生成氧盐，但生成的氧盐并不稳定，在加热条下，易发生醚与强酸反应生成氧盐，但生成的氧盐并不稳定，在加热条下，易发生ROR HR ROH过量HIRH2O即在酸过量的条件下：即在酸过量的条件下：ROR2H2RH2O先生成氧盐，然后随烷基类型的不同，发生先生成氧盐，然后随烷基类型的不同，发生S SN N1 1或或S SN N2 2反反醚键的断裂反应，例如：醚键的断裂反应，例如：应：一级烷基发生应：一级烷基发生S SN N2 2反应，三级烷基发生反应，三级烷基发生S SN N1

9、 1反应。例如：反应。例如：反应机理反应机理？(CH3)3C OCH3 +HI(1mol)(CH3)3CI +CH3OHI-+(CH3)3C OCH3H+SN1I-+(CH3)3C+CH3OH碘负离子与碳正离子结合的碘负离子与碳正离子结合的速率快，碘负离子与速率快，碘负离子与CH3OH发生发生SN2速率相对较慢。速率相对较慢。氧与二个氧与二个1oC相连，发生相连，发生SN2，氧与氧与2oC、3oC相连，发生相连，发生SN1。自动氧化自动氧化注意：烯丙位、苯甲位、注意：烯丙位、苯甲位、3oH、醚、醚-位上位上的的H均易在均易在C-H之间发生自动氧化。之间发生自动氧化。（CH3)2CHOCH3自动

10、氧化自动氧化O2醚醚-位上的位上的H 化学物质化学物质和空气中的氧在常温下温和地进行氧化，而不发和空气中的氧在常温下温和地进行氧化，而不发生燃烧和爆炸，这种反应称为自动氧化。生燃烧和爆炸，这种反应称为自动氧化。1 定义定义：R +O2ROO +(CH3)2CHOCH3 ROOROOH +(CH3)2COCH3(CH3)2COCH3 +O2(CH3)2COCH3OO(CH3)2COCH3 +(CH3)2CHOCH3 OO(CH3)2COCH3 +(CH3)2COCH3OOH多数自动氧化是通过多数自动氧化是通过自由基自由基机理进行的。机理进行的。引发：引发：链增长：链增长：反应机理反应机理:R +

11、O2ROO +(CH3)2CHOCH3 ROOROOH +(CH3)2COCH3(CH3)2COCH3 +O2(CH3)2COCH3OO(CH3)2COCH3 +(CH3)2CHOCH3 OO(CH3)2COCH3 +(CH3)2COCH3OOH多数自动氧化是通过多数自动氧化是通过自由基自由基机理进行的。机理进行的。引发：引发：链增长：链增长：反应机理反应机理:四四 Claisen Claisen 重排反应（苯基烯丙醚）重排反应（苯基烯丙醚）CH2CH=CH2HCH2CH=CH2HCH2CH=CH2H苯苯酚酚的的烯烯丙丙基基醚醚在在加加热热条条件件下下，烯烯丙丙基基优优先先重重排排到到邻邻位位

12、碳碳原原子子上上，当当邻邻位位被被占占据据后后，才才重重排排到到对对位位。问题：烯丙基重排后，与苯环问题：烯丙基重排后，与苯环相连的是相连的是-碳或是碳或是-碳碳？H重排原理：重排原理：问题：烯丙基重排后，与苯环问题：烯丙基重排后，与苯环相连的是相连的是-碳或是碳或是-碳碳？H重排原理：重排原理：（威廉孙合成法）（威廉孙合成法）（醇脱水）（醇脱水）（烯烃与醇的加成）（烯烃与醇的加成）醚的制备醚的制备（威廉孙合成法）（威廉孙合成法）（醇脱水）（醇脱水）（烯烃与醇的加成）（烯烃与醇的加成）醚的制备醚的制备威廉森合成法威廉森合成法SN2ROR注意：注意：1.亲核试剂底物：卤代烃（亲核试剂底物：卤代烃

13、（RX）、磺酸酯、硫酸酯）、磺酸酯、硫酸酯(CH3)2SO2等等.2.常用的甲基化试剂有碘甲烷、硫酸甲酯等；常用的甲基化试剂有碘甲烷、硫酸甲酯等；3.卤代芳烃不能作为亲核试剂的底物，例如：卤代芳烃不能作为亲核试剂的底物，例如：4.此反应一般是此反应一般是SN2反应；反应；分子中，碳分子中，碳-氯键极性小，不易断裂；氯键极性小，不易断裂；5.烷氧负离子与仲卤代烷发生烷氧负离子与仲卤代烷发生SN2反应的同时起反应的同时起E2反应。反应。(CH3)2CHOCH2C6H5？YY选择合适的原料合成下列醚选择合适的原料合成下列醚醇脱水醇脱水醇脱水合成醚的原理：醇脱水合成醚的原理：浓浓H2SO4反应机理：反

14、应机理：H3O醇脱水醇脱水醇脱水合成醚的原理：醇脱水合成醚的原理：浓浓H2SO4反应机理：反应机理：H3O烯烃与醇的加成合成醚烯烃与醇的加成合成醚H2SO4制取原理：制取原理：反应机理：反应机理：RCH=CH2H 烯烃与醇的加成合成醚烯烃与醇的加成合成醚H2SO4制取原理：制取原理：反应机理：反应机理：RCH=CH2H 环醚环醚 一一 环氧化合物（环氧化合物（epoxidesepoxides）结构数据：结构数据：C-C 147pm COC 61.6C-C 147pm COC 61.6 C-O 147pm OCC 59.2 C-O 147pm OCC 59.2 HCH 116 HCH 116结构

15、特征：环的张力很大！张力能：114.1kg.mol-1环氧乙烷的反应环氧乙烷的反应 环氧乙烷作为一种特殊的醚，由于环的张力巨大，因此具有很环氧乙烷作为一种特殊的醚，由于环的张力巨大，因此具有很高的反应活性：易于发生开环反应高的反应活性：易于发生开环反应（1）碱性条件下的开环反应：）碱性条件下的开环反应：反应机理是：反应机理是：反应特征：SN2，中心碳原子发生构型反转。由于环氧乙烷与亲核试剂发生SN2，当两个带正电核的碳原子空间位阻不同时，亲核试剂进攻空间位阻较小的碳原子。例如：例如：（2）酸性条件下的开环反应）酸性条件下的开环反应酸性条件下，环氧乙烷非常容易开环：酸性条件下，环氧乙烷非常容易开

16、环：环氧乙烷的反应环氧乙烷的反应（2）酸性条件下的开环反应）酸性条件下的开环反应酸性条件下，环氧乙烷非常容易开环：酸性条件下，环氧乙烷非常容易开环：环氧乙烷的反应环氧乙烷的反应（2）酸性条件下的开环反应）酸性条件下的开环反应酸性条件下，环氧乙烷非常容易开环：酸性条件下，环氧乙烷非常容易开环：环氧乙烷的反应环氧乙烷的反应 酸性条件下开环反应的机理：酸性条件下开环反应的机理：首先生成氧盐：氧盐具有部分碳正离子的性质首先生成氧盐：氧盐具有部分碳正离子的性质 然后亲核试剂进攻较稳定的碳正离子：然后亲核试剂进攻较稳定的碳正离子：环氧乙烷的反应环氧乙烷的反应 例如：例如：注意：注意：酸性条件下开环反应仍然

17、是SN2反应，产物构型发生反转。例如：例如：环氧乙烷的反应环氧乙烷的反应 环氧乙烷的与氢化铝锂及格氏试剂的反应环氧乙烷的与氢化铝锂及格氏试剂的反应环氧化合物与氢化锂铝的反应环氧化合物与氢化锂铝的反应环氧化合物与格氏试剂的反应环氧化合物与格氏试剂的反应环氧乙烷的制法环氧乙烷的制法（1 1）烯烃与过氧化物反应）烯烃与过氧化物反应 注意：如果烯烃有顺反异构，用过氧酸氧化后，取代基的相对位注意：如果烯烃有顺反异构，用过氧酸氧化后，取代基的相对位置不变，再如：置不变，再如：（2）-卤代醇的环化（分子内卤代醇的环化（分子内SN2）注意：如果烯烃有顺反异构，用过氧酸氧化后，取代基的相对位注意：如果烯烃有顺反

18、异构，用过氧酸氧化后，取代基的相对位置不变，再如：置不变，再如：（2）-卤代醇的环化（分子内卤代醇的环化（分子内SN2）注意：如果烯烃有顺反异构，用过氧酸氧化后，取代基的相对位注意：如果烯烃有顺反异构，用过氧酸氧化后，取代基的相对位置不变，再如：置不变，再如：（2）-卤代醇的环化（分子内卤代醇的环化（分子内SN2）注意：注意：如同烯烃过氧化后，取代的相对位置不变一样，烯烃加次卤酸，如同烯烃过氧化后，取代的相对位置不变一样，烯烃加次卤酸，再脱氢卤酸环化后，取代基的相对位置仍然不变！再脱氢卤酸环化后，取代基的相对位置仍然不变！冠醚（冠醚（crown ethers）18-冠-6m.b.39-4015

19、-冠-5性质与用途：能与金属离子形成络合物，用作金属离子的载体。性质与用途：能与金属离子形成络合物，用作金属离子的载体。分享一些名言，与您共勉！分享一些名言，与您共勉！分享一些名言，与您共勉！分享一些名言，与您共勉！正视自己的长处，扬长避短，正视自己的长处，扬长避短，正视自己的缺点，知错能改，正视自己的缺点，知错能改，谦虚使人进步，骄傲使人落后。谦虚使人进步，骄傲使人落后。自信是走向成功的第一步，自信是走向成功的第一步，强中更有强中手，一山还比一山高，山外有强中更有强中手，一山还比一山高，山外有山，人外有人山，人外有人!正视自己的长处，扬长避短，正视自己的长处，扬长避短，正视自己的缺点，知错能

20、改，正视自己的缺点，知错能改，谦虚使人进步，骄傲使人落后。谦虚使人进步，骄傲使人落后。自信是走向成功的第一步，自信是走向成功的第一步，强中更有强中手，一山还比一山高，山外有强中更有强中手，一山还比一山高，山外有山，人外有人山，人外有人!永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。己选定的终点。生活不必处处带把别人送你的尺子，时时丈量生活不必处处带把别人送你的尺子，时时丈量自己。自己。对大部分人来说，工作是我们憎恨的一种乐对大部分人来说，工作是我们憎恨的一种乐趣，一种让我们脚步变得轻盈的重负，一个没趣，一种让我们脚步变得轻盈的重负，一个没有它我们就无处可去的地狱。有它我们就无处可去的地狱。世界上任何书籍都不能带给你好运，但是它世界上任何书籍都不能带给你好运，但是它们能让你悄悄成为你自己。们能让你悄悄成为你自己。一个人的成就越大，对他说忙的人就越少；一个人的成就越大，对他说忙的人就越少；一个人的成就越小，对他说忙的人就越多。一个人的成就越小，对他说忙的人就越多。