第七章醚.ppt

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1、 醚是两个烃基通过氧原子连接起来的化合物，醚是两个烃基通过氧原子连接起来的化合物，其中的其中的COC键，俗称键，俗称醚键醚键，是醚的官能团。，是醚的官能团。73 醚173 醚一、醚的分类和命名一、醚的分类和命名二、醚的物理性质二、醚的物理性质三、醚的化学性质三、醚的化学性质1.1.形成佯盐与络合物形成佯盐与络合物2.醚键的断裂醚键的断裂3.形成过氧化物形成过氧化物四、环氧乙烷四、环氧乙烷2 醚一般可分为：醚一般可分为：简简单醚单醚：与氧相连的：与氧相连的两个烃基相同两个烃基相同。混混合合醚醚：与氧相连的：与氧相连的两个烃基不同两个烃基不同。环醚：由氧原子和碳原子结合成的环醚：由氧原子和碳原子结

2、合成的环状醚结构环状醚结构的化合的化合 物。物。冠醚冠醚:一、醚的分类和命名一、醚的分类和命名1.分类分类3 15-冠冠-5冠醚冠醚：冠醚是含有：冠醚是含有多个氧原子多个氧原子（4、5、6以至更多）的以至更多）的大环醚大环醚，环中每两个碳原子间隔一个氧原子（即分子，环中每两个碳原子间隔一个氧原子（即分子中含有中含有多个多个-O-CH2-CH2-结构单元结构单元）。由于它们的结）。由于它们的结构形似皇冠，因此称为冠醚。构形似皇冠，因此称为冠醚。4 2.命名命名 结构简单的醚结构简单的醚 多采用多采用习惯命名法习惯命名法，即按它的两个烃基的名，即按它的两个烃基的名称来命名，称为称来命名，称为X（基

3、）（基）X（基）醚（基）醚，其中，其中“基基”字可省去。字可省去。5 单醚单醚:可在两个相同烃基的名称前冠以可在两个相同烃基的名称前冠以“二二”字，字，分子较分子较小小 的简单脂肪醚中的的简单脂肪醚中的“二二”字常可省略字常可省略（但对芳香（但对芳香醚醚 和某些不饱和烃基醚习惯上保留和某些不饱和烃基醚习惯上保留“二二”字）；字）；混醚混醚:命名时，则把较小烃基的名称放在较大烃基名称命名时，则把较小烃基的名称放在较大烃基名称 之前，之前，芳基放在烷基名称之前芳基放在烷基名称之前。二苯基醚二苯基醚（二苯醚）（二苯醚）6 烃氧基：烃氧基：R-O-4-甲氧基甲氧基-2-己烯己烯3-甲基甲基-5-甲氧基

4、庚烷甲氧基庚烷 结构复杂的醚结构复杂的醚 采用采用系统命名法系统命名法。即当作。即当作烃的烃氧基衍生物烃的烃氧基衍生物来命名。来命名。将将碳链最长的烃基碳链最长的烃基看作看作母体母体，把，把烃氧基作为取代基烃氧基作为取代基，称，称为为“某某”烃氧基烃氧基“某某”烃烃。乙氧基：乙氧基：CH3CH2-O-7 当芳环上有多种取代基时，首先选好当芳环上有多种取代基时，首先选好母体母体。选择。选择母体的顺序如下：母体的顺序如下：-OR,-R,-NH2,-OH,-COR,-CHO,-CN,-CONH2,-COX,-COOR,-SO3H,-COOH等。等。在这个顺序中在这个顺序中排在后面排在后面的为的为母体

5、母体，排在前面的为取代基。，排在前面的为取代基。8注：注：当当烃基烃基中有一个是中有一个是芳香环芳香环时，以芳香环为时，以芳香环为母体。母体。对甲氧基丙烯基苯对甲氧基丙烯基苯91,2-环氧丙烷环氧丙烷1,4-环氧丁烷环氧丁烷（四氢呋喃四氢呋喃或或THF）环醚环醚 一般叫做一般叫做“环氧某烃环氧某烃”或按或按杂环化合物命名杂环化合物命名的方法的方法命名，有时采用命名，有时采用俗名俗名。10 冠醚是含有多个氧原子的大环醚，冠醚是含有多个氧原子的大环醚，分子中含有分子中含有多个多个-O-CH2-CH2-结构单元结构单元。冠醚冠醚 冠醚的命名：冠醚的命名：X-冠冠-Y X：表示表示成环原子的总数成环原

6、子的总数；Y：表示表示环中氧原子数环中氧原子数。例：例：11说明：说明：四氢呋喃四氢呋喃是常用的溶剂。是常用的溶剂。脂肪醚脂肪醚与与含同碳数的醇含同碳数的醇互为互为官能团官能团异构体。异构体。单醚单醚主要是通过主要是通过醇分子间失水醇分子间失水制备，制备，混醚混醚则则可由可由醇钠或酚钠与卤代烃作用醇钠或酚钠与卤代烃作用制取。制取。12 在常温下除甲醚和甲乙醚等为气体外，在常温下除甲醚和甲乙醚等为气体外，大多数醚大多数醚为易燃的液体为易燃的液体，有特殊气味，有特殊气味，相对密度小于相对密度小于1。低级醚的沸点比相对分子质量相近的醇要低得多，低级醚的沸点比相对分子质量相近的醇要低得多，与分子量相近

7、的烷烃差不多。与分子量相近的烷烃差不多。醚一般微溶于水醚一般微溶于水，易溶于有机溶剂。，易溶于有机溶剂。由于由于醚的化学性质不活泼醚的化学性质不活泼，因此是，因此是良好的溶剂良好的溶剂，常用来提取有机物或作有机反应的溶剂。常用来提取有机物或作有机反应的溶剂。二、二、醚的物理性质醚的物理性质13三、醚的化学性质三、醚的化学性质 除除某些环醚某些环醚外，外，COC键是相当稳定的键是相当稳定的，不易，不易进行一般的有机反应，所以进行一般的有机反应，所以从化学反应角度从化学反应角度说，说，醚不醚不如醇和酚重要如醇和酚重要，也正如此，也正如此，在许多反应中可用醚作溶在许多反应中可用醚作溶剂剂。但醚的稳定

8、性是相对的，。但醚的稳定性是相对的，醚和酸性物质相遇时醚和酸性物质相遇时，可以可以发生一些特有的反应发生一些特有的反应，如形成佯盐与络合物、发，如形成佯盐与络合物、发生醚键的断裂等。生醚键的断裂等。14 醚能因形成佯盐而溶于冷的强酸溶液中，醚能因形成佯盐而溶于冷的强酸溶液中，烷烃、卤烷烃、卤代烃不能代烃不能。因此，用。因此，用浓硫酸浓硫酸可鉴别可鉴别醚与烷烃、卤代烃醚与烷烃、卤代烃。1.1.形成佯盐与络合物形成佯盐与络合物 与醇相似，与醇相似，醚的氧原子上有未共用电子对醚的氧原子上有未共用电子对，可与强酸，可与强酸作用，接受质子。作用，接受质子。15 醚还可以和醚还可以和路易斯酸路易斯酸路易斯

9、酸路易斯酸（缺电子试剂）借氧原子上的（缺电子试剂）借氧原子上的未共用电子对形成络合物。未共用电子对形成络合物。说明：说明：佯盐与络合物的生成佯盐与络合物的生成佯盐与络合物的生成佯盐与络合物的生成能使醚分子中能使醚分子中COCO键变弱键变弱键变弱键变弱，故在酸性试剂作用下，醚键会断裂。故在酸性试剂作用下，醚键会断裂。16 在在较高温度较高温度下，下，强酸强酸能使醚键断裂。使醚键断裂能使醚键断裂。使醚键断裂最有效的试剂是最有效的试剂是浓氢碘酸浓氢碘酸（HI）。）。烷基醚烷基醚断键后生成断键后生成卤代烷和醇，而醇又可以进一步与过量的氢卤酸作用卤代烷和醇，而醇又可以进一步与过量的氢卤酸作用形成形成卤代

10、烷卤代烷。2.醚键的断裂醚键的断裂17 说明：说明：这种这种CO键的断裂键的断裂是由是由酸酸与醚作用先形成与醚作用先形成佯盐佯盐而使而使CO键变弱，再断裂发生的。键变弱，再断裂发生的。18 芳基烷基醚芳基烷基醚与与浓氢卤酸浓氢卤酸作用时，总是作用时，总是烷氧键断裂烷氧键断裂，生，生成酚和卤代烷，且成酚和卤代烷，且生成的酚不再与氢卤酸作用生成的酚不再与氢卤酸作用。19 原因：这是因为原因：这是因为氧原子氧原子和和芳环芳环之间的键由于之间的键由于p-共共轭轭结合得较牢，而烷基没有这种效应。结合得较牢，而烷基没有这种效应。二芳基醚二芳基醚在在浓氢卤酸浓氢卤酸作用下，作用下，醚键不易断裂醚键不易断裂。

11、203.形成过氧化物形成过氧化物 某些某些与氧相连的碳原子上连有氢的醚与氧相连的碳原子上连有氢的醚很易被氧化，很易被氧化，它在和空气接触下，会慢慢生成它在和空气接触下，会慢慢生成不易挥发的过氧化物不易挥发的过氧化物。过氧化物过氧化物在在加热加热或或受到摩擦受到摩擦时时易分解易分解而而发生强烈爆发生强烈爆炸炸，因此，醚类应尽量避免暴露在空气中，避免使用时，因此，醚类应尽量避免暴露在空气中，避免使用时与氧化剂接触，一般应放在与氧化剂接触，一般应放在深色玻璃瓶深色玻璃瓶中中避光避光保存。保存。21KI/H+，淀粉试纸，淀粉试纸淀粉淀粉除去：除去：FeSO4/H2O等等 蒸馏含有过氧化物的乙醚时，加热

12、会引起爆炸。蒸馏含有过氧化物的乙醚时，加热会引起爆炸。因而因而在蒸馏存放时间过长的乙醚前在蒸馏存放时间过长的乙醚前，应检验并除去过，应检验并除去过氧化物。氧化物。检验方法：检验方法：22四、环氧乙烷四、环氧乙烷1.制备制备 环氧乙烷是最简单的环醚，为无色气体，能溶于环氧乙烷是最简单的环醚，为无色气体，能溶于乙醚中，可由乙烯与氧在银的催化下制备：乙醚中，可由乙烯与氧在银的催化下制备：23 2.化学性质化学性质 开环作用开环作用 环氧乙烷是最活泼的一个醚环氧乙烷是最活泼的一个醚环氧乙烷是最活泼的一个醚环氧乙烷是最活泼的一个醚，这是由于三元环的张，这是由于三元环的张力所至，它容易和许多力所至，它容易

13、和许多含活泼氢的试剂含活泼氢的试剂含活泼氢的试剂含活泼氢的试剂作用开环。开环作用开环。开环时，时，在碳在碳在碳在碳-氧间断裂氧间断裂氧间断裂氧间断裂。如：。如：24 环氧乙烷还可与格氏试剂反应，所得产物经环氧乙烷还可与格氏试剂反应，所得产物经水水解解可得比格氏试剂中的烷基可得比格氏试剂中的烷基多两个碳原子多两个碳原子的的伯醇伯醇。与格氏试剂反应与格氏试剂反应伯醇伯醇25 冠醚是冠醚是2020世纪世纪7070年代发展起来的年代发展起来的具有特殊络合性能具有特殊络合性能的的含有多个氧原子的大环醚。由于它们的结构形似皇冠，因含有多个氧原子的大环醚。由于它们的结构形似皇冠，因此称为冠醚。例如：此称为冠

14、醚。例如：15-冠冠-518-冠冠-6五、冠五、冠 醚醚26如：如：12-冠冠-4，只能容纳离子半径较小的，只能容纳离子半径较小的Li+，而，而18-冠冠-6则可以与离子半径较大的则可以与离子半径较大的K+络合。络合。应用：应用：（1）分离金属离子。）分离金属离子。冠醚分子呈环形，当中有一个冠醚分子呈环形，当中有一个空隙空隙，氧原子向内，氧原子向内，CH2在外，冠醚分子中在外，冠醚分子中氧原子上的未共用电子对氧原子上的未共用电子对可以可以与金属离子络与金属离子络合合。不同冠醚不同冠醚分子中氧原子的数目不同，则氧原子间的空隙大分子中氧原子的数目不同，则氧原子间的空隙大小不同，从而可以容纳大小不同

15、的金属离子。小不同，从而可以容纳大小不同的金属离子。27 冠醚冠醚可以使可以使无机盐溶于非极性无机盐溶于非极性有机有机溶剂中，溶剂中，例如：例如：KCN不不溶于苯等非极性有机溶剂，因此在苯中它不能与卤代烃发生亲溶于苯等非极性有机溶剂，因此在苯中它不能与卤代烃发生亲核取代反应，但如在此体系中加入核取代反应，但如在此体系中加入18-冠冠-6，由于，由于18-冠冠-6可以可以将将K+络合在分子中间，络合在分子中间，形成了一个外层被非极性基团包围着的形成了一个外层被非极性基团包围着的正离子正离子，这个正离子便可以带着负离子，这个正离子便可以带着负离子CN-一起进入非极性的有一起进入非极性的有机溶剂中，又由于机溶剂中，又由于K+被氧拉住，得以使被氧拉住，得以使CN-与卤代烃顺利地进与卤代烃顺利地进行反应。冠醚的这种作用就叫做行反应。冠醚的这种作用就叫做相转移催化作用。相转移催化作用。（2）作为相转移催化剂）作为相转移催化剂28