醚和环氧化合物
Ether and Epoxide
一、结构二、分类和命名三、物理性质四、形成 yang盐五,C— O 键的断裂六、醚的自动氧化七,1,2-环氧化合物的开环反应
1、酸性开环
2、碱性开环八、环醚和冠醚的作用九、醚的制备一、结构
O
H H.
.,,OH 3 C
H.
.,,O
H 3 C C H 3.
.,,
通式,
R－ O－ R(R’),Ar－ O－ R 或 Ar－ O－ Ar
分类,
醚直链醚环醚单醚 R=R?
混醚 R=R?
环氧化合物冠醚
C H 3 C H 2 O C H 2 C H 3
C H 3C H 2O C H 3
OH C C H
2H 3C
O O
O O
O
O
二、命名
1,直链醚
普通命名法 C H 3 C H 2 - 0 - C H 2 C H 3
二 乙 基 醚 （ 乙 醚 ）
( d i e t h y l e t h e r o r E t h y l e t h e r )
O
二 苯 基 醚 ( 苯 醚 )
( d ip h e n y l e t h e r )
C H 3 C H 2 C H 3
甲 基 乙 基 醚 （ 甲 乙 醚 ）
( e t h y l m e t h y l e t h e r )
O
O C H 2 C H 3
苯 基 乙 基 醚 （ 苯 乙 醚 ）
( e t h y l p h e n y l e t h e r )
2,环醚
系统命名法
环氧化合物
C H 3 O C H C H 2 C H 3
C H 3
2-甲氧基丁烷
（ 2-methoxy butane)
C H 3 O C H 2 C H 2 O C H 3
1,2-二甲氧基乙烷
（ 1,2-dimethoxy ethane)
H2C
O
CH 2
环氧乙烷
epoxyethane
H C
O
C HH 3 C C H 3H C
O
C H 2H 3 C
1,2-环氧丙烷
1,2-epoxypropane
2,3-环氧丁烷
2,3-epoxybutane
O O
O O
1,3-环氧丙烷
1,3-epoxypropane
1,4-环氧丁烷四氢呋喃
tetrahydrofuran (THF)
1,4-二氧六环
1,4-dioxane
冠醚
O
O
O
OO
O
18-冠 -6
18-crown-6
18-C-6
O O
O O
1 2 -冠 -4
（ 1 2 -c ro w n -4 )
三、物理性质
CH3CH2OCH2CH3 CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2CH3
分子量 74 74 72
沸点 34.6 118 35
溶解度 7.5g 7.9 不溶沸点：醚? 烷烃 << 醇 溶解度,醚? 醇 >> 烷烃化学性质
R－ O－ R?
KMnO4
Na
NaOH
稀酸强氧化剂强还原剂强碱不反应稳定性仅次于烷烃四、形成 yang盐
R O R ' + H C l R O R ' + C l
H
_+
.,
.,
R O R ' + H 2 S O 4 R O R ' + H S O
4
H
_+
.,
.,
R O R ' + B F 3
.,
.,
O
R
R '
B F 3
_+
五,C— O 键的断裂
C H 3 O C H 3 + H I C H 3 O H + C H 3 I
C H 3 O H + H I C H 3 I + H 2 O亲核取代
SN2 机理 适于伯烷基醚C H
3 O C H 3 + H I C H 3 O C H 3 + I
C H 3 I +
_
H
+质 子 化
C H 3 O C H 3 + I
_
H
+ H
3C H
3
.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,O
H
C I
+[ ]
C H 3 O H
SN1 机理 适于叔烷基醚
C H 3 C H 2 I +
H
+
_
C H 3 C H 2 C H 2 O H
H I C H
3 C H 2 O C H 2 C H 2 C H 3
IC H
3 C H 2 O C H 2 C H 2 C H 3
C H 3 C H 2 O C H 2 C H 2 C H 3 + H I C H 3 C H 2 I + C H 3 C H 2 C H 2 O H( 1 m o l )
( C H 3 ) 3 C O C H 3 + H I
( 1 m o l ) H
+
( C H 3 ) 3 C O C H 3 + I
_
H
+
( C H 3 ) 3 C O C H 3 ( C H
3 ) 3 C
+
+ C H 3 O H
( C H 3 ) 3 C
+
+ I
_
( C H 3 ) 3 C I
( C H 3 ) 3 C O C H 3 + H I ( C H 3 ) 3 C I + C H 3 O H( 1 m o l )
苯基醚
O C H 2 C H 3
5 7 % H Ι
1 2 0 ~ 1 3 0 ℃℃
O H ΙC H 3 C H 2+
问题：如何区别醚、烷烃？
判断反应发生在 a位还是 b位？
H 3 C O C H 2 C H 3
Ha
b
I
a )
b ) H C O C
C H 3
C H 3
C H 3
C H 3
H 3 C
a
b
I
c )
O R
I
a b
位阻碳正离子稳定性六、醚的自动氧化七,1,2-环氧化合物的开环反应
1、酸性开环
H C
O
C H 2H 3 C ++ C H 3 O H H C H 3 C H
O C H 3
C H 2
O H
H C
O
C H 2H 3 C + H C l C H 3 C H
C l
C H 2
O H
H C
O
C H 2H 3 C + H C N C H 3 C H
C N
C H 2
O H
H C
O
C H 2H 3 C ++ H 2 O H C H 3 C H
O H
C H 2
O H
机理
H C
O
C H
2
H
3
C
+
C H
3
O H +
H
C H
3
C H
O C H
3
C H
2
O H
H C
O
C H
2
H
3
C
H
+
H C
O
C H
2
H
3
C
H
+
H C
O
C H
2
H
3
C
H
+
+
o r
H C
O
C H
2
H
3
C
H
+
+
( I )
( I I )
w h i c h o n e?
H C
O
C H
2
H
3
C
H
+
+
( I )
H
+
C H
3
C H
O C H
3
C H
2
O H
机理
H C
O
C H 2H 3 C + C H
3 O
_
C H 3 C H
O
C H 2
O C H 3
_
C H 3 O H C H
3 C H
O H
C H 2
O C H 3
2、碱性开环
H C
O
C H 2H 3 C + R M g X C H 3 C H
O M g X
C H 2
R
H 2 O C H 3 C H
O H
C H 2
R
H C
O
C H 2H 3 C + N H 3 C H 3 C H
O H
C H 2
N H 2
H C
O
C H 2H 3 C + C H 3 O C H 3 C H
O H
C H 2
O C H 3
_ C H 3 O H
H C
O
C H 2H 3 C + O H C H 3 C H
O H
C H 2
O H
_
思考题：
C
O
C H 2
+ C H 3 O
_
C H 3 O H
H
H 3 C H 2 C
+ C H 3 O H
H
+
C
O
C H 2
H
H 3 C H 2 C
( S )
答案：
C
O
C H
2
+ C H
3
O
_
C H
3
O H
H
H
3
C H
2
C
C H
3
O H
H
+
C
O
C H
2
H
H
3
C H
2
C
( S )
C
O
C H
2
H
H
3
C H
2
C
H
+
C C H
2
O H
H
H
3
C H
2
C
H
3
C O
H
+
H
+_
C C H
2
O H
H
H
3
C H
2
C
H
3
C O
( R )
C
O
C H
2
O C H
3
H
H
3
C H
2
C
_
C
H O
C H
2
O C H
3
H
H
3
C H
2
C
( S )
( S )
四、环氧化合物的开环反应
H 2 C C H 2
O
N a O H
H 2 O
H X
R M g X
H 2 C C H 2H O O H
H 2 C C H 2H O C l
R C H 2 C H 2 O M g X
H 2 O
H
+ R C H 2 C H 2 O H
B－,OH-,RO-,NH3
特点,1)能形成含有两个官能团的化合物；
2)和 RMgX反应，制备比 RMgX多 2个碳的伯醇问题：反应发生在哪个部位？ H C C H 2
O
C H 3
B
a b
H X
酸催化,亲核试剂优先进攻取代多的碳；
SN2反应 (具有 SN1部分特征 )
H C C H 2
O
C H 3
H C l
H 3 C C H
C l
C H 2
O H2)
H C C H 2
O
C H 3
N a O C 2 H 5
C 2 H 5 O H H C C H 2
O C 2 H 5
O H
C H 31)
碱催化,a)进攻取代少的 C，为 SN2反应；背面进攻
b)开环需要强碱 (强亲核试剂 )
五、冠醚 (crown ether)
含有 -O-CH2CH2- 重复单元的大环多醚
O
O O
O
O O
1 8
18-Crown-6
相转移催化剂