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1、第八章 醚和环氧化物,（2学时）,本章要点：,掌握醚和环氧化物的结构和命名,掌握醚和环氧化物的化学性质,熟悉链醚的制备方法,了解冠醚的命名及结构,环氧化物的开环反应,化学稳定性 盐的形成 醚键的断裂,醚：,（Ar）ROR (Ar ),醚键,一、醚的分类,醚,链醚,环醚,混醚,（对称醚）,（不对称醚）,单醚,（RR）,（RR）,（氧原子在环中）,例：,O,O,二、醚的命名,（一）链醚,1、简单醚类,普通命名法,（1）单醚,（RR）,烃基 + 醚,(二)某醚,例：,CH3CH2OCH2CH3,（二）乙醚,（二）苯醚,命名原则：,（2）混醚,（RR）,烃基 + 醚,某醚,例：,CH3CH2OCH(C
2、H3)2,乙异丙醚,苯甲醚,命名原则：,烃基列出次序：,小烃基前，大烃基后,芳香基前，脂肪基后,(CH3)3COCH3,甲叔丁醚,CH2=CH-O-CH2CH=CH2,烯丙基乙烯基醚,2、复杂醚类,系统命名法,烃为母体,某烃氧基某烃,例：,2-甲基-4-乙氧基己烷,4-苯基-3-甲氧基-2-戊烯,命名原则：,母 体：较大、较复杂的烃基,烃氧基：较小、较简单的烃基 + 氧（RO-）,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,例：,CH3CH2OCH(CH3)2,乙异丙醚,苯甲醚,注：简单醚类亦可用系统命名法命名,(CH3)3COCH3,甲叔丁醚,CH3CH2O-CH2CH=CH2,乙基烯丙基醚
3、,CH3CH2OCH2CH3,乙醚,苯醚,乙氧基乙烷,苯氧基苯,2-乙氧基丙烷,2-甲基-2-甲氧基丙烷,3-乙氧基-1-丙烯,甲氧基苯,普通：,系统：,普通：,系统：,普通：,系统：,（二）环醚,例：,特点：,环氧乙烷,四氢呋喃,1,4-二氧六环,（2）特殊醚有特定的命名方式,（THF）,（二噁烷）,（1）命名多用俗称,O,O,1、环氧化物,环氧乙烷及其烃基衍生物,（存在三元氧环）,命名原则：,母体为环氧乙烷，氧编号为“1”，其它烃基为取代基。,例：,环氧乙烷,2-甲基环氧乙烷,2-甲基-2-乙基环氧乙烷,2,3-二甲基-2-乙基环氧乙烷,O,2、冠醚,结构特点：,命名原则：,Y：环中氧原子
4、数,X：成环原子总数,含有多个“-OCH2CH2O-”结构单元的单环多醚。,其中,15-冠-5,18-冠-6,18-冠-6,X-冠-Y,三、醚的化学性质,（一）链醚的化学性质,1、化学稳定性,醚,+,与烷烃不同，由于醚键的存在，醚可以与浓强酸发生化学反应。,强碱,强氧化剂,强还原剂,室温,（）,结论：,（1） 与烷烃类似，呈反应惰性；,（Ar）R-O-R (Ar ),（2）,醚的质子化,冷、浓强酸,反应试剂：,反应特点：,反应：,R-O-R,HCl (冷浓),R-O-R,HCl,2、 盐的形成,（1） 盐不稳定，遇水立即分解,（HCl、H2SO4、HClO4等）,盐,+,+,例：,乙醚,戊烷,
5、冷浓H2SO4,乙醚,戊烷,分层,不分层,强调：该方法往往仅限于醚和烷的鉴别。,例：,邻甲酚,苯甲醇,苯甲醚,FeCl3,显蓝紫色,（）,邻甲酚,苯甲醇,苯甲醚,K2Cr2O7,H2SO4,（）,苯甲醇,苯甲醚,3、醚键的断裂,特点：,浓强酸/,反应试剂：,反应机理：,亲核取代反应,反应：,R-O-R,ROH,HI(浓),R-O-R,RI,+,H+,I,-,a. 反应主要按SN2机制进行,b.,ROH,RI,+,亲核试剂I-首先进攻空间位阻小的烃基,（ 常用浓HI ）,+,常见醚键的断裂方式：,（1）甲基醚类,反应：,HI,CH3I,(Ar)ROH,+,(Ar)R-O-CH3,应用：,例：,O
6、H,OH,COOH,OH,NaOH,ONa,CH3Cl,AlCl3,OCH3,CH3,KMnO4,H2SO4,OCH3,COOH,HI,OH,COOH,常用于酚羟基保护的脱保护反应。,CH3Cl,OCH3,（ (Ar)R-O-CH3 ）,（2）伯烷基脂肪醚类,反应：,HI,RCH2I,ROH,+,R-O-CH2R,（3）芳基烷基醚类,反应：,HI,RI,ArOH,+,Ar-O-R,例：,HI,CH3CH2I,+,例：,O-CH2CH3,HI,CH3CH2I,+,OH,（ R-O-CH2R ）,（ Ar-O-R ）,4、过氧化物的形成,反应：,CH3CH2OCH2CH3,O2,+,特点：,形成的
7、双氧键受热断裂时会放出大量的热量而产生爆炸，故作为溶剂使用时应格外小心。,（二）环醚的化学性质,环氧化物的开环反应,环氧化物的结构特点：,存在较大内张力的三元氧环，使得环氧化物表现出比其它醚高得多的反应活性，易发生开环反应。,环氧化物开环反应种类：,酸催化开环反应,碱催化开环反应,O,1、酸催化开环反应,（1）反应类型：,（2）反应机理：,HOH / H+,HOCH2CH2OH,ROH / H+,HOCH2CH2OR,HOCH2CH2X,HX,亲核取代反应（SN）,CC,OH,Nu,H+,H,+,Nu,-,（3）反应取向：,CH3OH/H+,HOCH2CHOCH3,CH3CHCCH3,HX,当
8、环氧化物结构非对称时，酸催化开环首先发生在含有较多烃基的环碳原子和氧原子之间。,CH3,CH3,CH3,CH3,H3C,CH3,X,HO,即：Nu 首先进攻含有较多烃基的环碳原子,-,2、碱催化开环反应,（1）反应类型：,HOH/OH-,HOCH2CH2OH,ROH/RO-,HOCH2CH2OR,HOCH2CH2NH2,H-NH2,RCH2CH2OMgX,RMgX,H3O+,RCH2CH2OH,（形成至少增加2C的醇）,（补）,（3）反应取向：,当环氧化物结构非对称时，碱催化开环首先发生在含有较少烃基的环碳原子和氧原子之间。,（2）反应机理：,亲核取代反应（SN）,H+,Nu,-,即：Nu 首
9、先进攻含有较少烃基的环碳原子,-,H-NH2,H2NCH2CHOH,CH3,CH3,例：,例：,CH3OH,HOCH2CHOCH3,CH3CHCCH3,HX,CH3,CH3,CH3,CH3,H3C,CH3,X,HO,CH3OH,CH3ONa,CH3OCH2CHOH,CH3,a,b, C2H5MgX, H3O+,b,a,a,a,b,b,CH3CH2CHCCH3,CH3,OH,H3C,H2SO4,注意：不同催化条件下开环方向的不同,应用：,1、高级醇的合成,3-苯基-1-丙醇,合成原料,和,合成路线：,Mg,无水醚,CH3,CH3Cl,AlCl3,Br2,hv,CH2Br,CH2MgBr, H3O
10、+,CH2CH2CH2OH,苯和环氧化物,例：,CH2CH2O,H,CH2,1-苯基-2-丙醇,合成原料,和,合成路线：,苯和环氧化物,例：,CH2CHCH3,H,O,Mg,无水醚,Br2,Fe,Br,MgBr, H3O+,CH2CHCH3,OH,2、多环稠芳烃致癌机制与环氧化物的开环反应,P450IA1,3,4-苯并芘,细胞色素P450单加氧酶,环氧化物的开环反应,四、链醚的制备,威廉姆逊（Williamson）合成法,反应通式：,反应机理：,RX反应活性：,RX的亲核取代反应,（其中：烯型卤和芳型卤不发生Williamson反应）,应用注意点：,首先考虑RX结构，使之有较高活性,（SN2）,例：,1、合成甲叔丁醚,原料,CH3X + (CH3)3CONa,(CH3)3CX + CH3ONa,反应活性高产率高,反应活性低产率低,2、合成苯乙醚,原料,反应顺利进行,反应难以进行,OC2H5,(CH3)3COCH3,