醚的分类和命名
CH
O CH 3C+OOC(H 2C H 13H C 0℃ O2O Z~n2) 5C0℃ H 2=CH O3( C醋 CH酸乙烯
乙基乙烯基醚和醋酸乙烯酯都是重要的化工原料,广泛用来制造粘
合剂、涂料、增塑剂等。
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15.6.11 醚的物理性质
•状态 除甲醚和甲乙醚为气体外,多为挥发性高、易燃、易流
•消除过氧化物方法
——用还原剂(如FeSO4/稀H2SO4)后摇荡,以破坏它 ——贮藏醚类化合物时,加入少量金属钠或铁屑或抗氧化剂(例: 对苯二酚),避免过氧化物生成
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15.6.13 环醚和冠醚
• 定义
脂环烃的环上碳原子被一个或多个氧原子取代后生成的化合物
例
C H2 C H2
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4、乙醚 •制法 乙醇脱水 •性质
无色液体,比水轻,可溶于水,易燃,爆炸极限1.85%36.5% 极性小,较稳定,可溶解很多有机物质,是常用的良好的有机 溶剂和萃取剂 乙醚有麻醉作用,医药上用作麻醉剂
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5、环氧树脂
•定义和制法
双酚A的制备 苯酚与丙酮在硫酸存在下于40℃缩合生成2,2
RORˊ + NaX
•注意 制备具有叔烃基的混醚时,应使叔醇钠与伯卤代烷作用。
原因:叔卤代烃在醇钠的作用下,主要发生消除反应
(C3)3 H CONa3C2H B +rSN 2C(H C3)3 H CO2C C3H H+ NaBr (C3)3 H CBr 3C +2H ON CE 2 aHC2H =C3 ()2CH + 3C2 C H OH H +
CH2=CH-CH2-O-
-OCH2O- 甲二氧基
(CH3)2CH-O-
-OCH2CH2O-
(CH3)2CH-CH2-O-
C6H5CH2-O-
CH3CH2CH(CH3)-O-
(CH3)3C-O-
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•环醚 称为环氧某烃或按杂环化合物命名
C3H CH2 CC H2H CH 2 CH
——不同结构冠醚的空穴大小不同,对金属离子具有较高的配位选 择性。例,18—冠—6空穴直径为0.26nm~0.32nm,只能与离子半径 为0.133nm的K+配合;12-冠-4能与Li+配合——分离金属离子
——用作相转移催化剂 冠醚具有亲油性的亚甲基排列在环的外 侧,可使盐溶于有机溶剂,或使其由水相转移至有机相中。例,固 体氰化钾与卤代烃反应时,因氰化钾不溶于卤代烃使反应难以在固 液两相中进行。当加入18—冠—6后,它与K+生成配离子而溶于卤 代烃,反应在均相系统中很易完成。
(RO﹣)作为取代基:
C3 H C2 H C2 H CHCH 2 =H CO H2C CH 2 H C2 H C2 H OCH3 CHHO CHO
OC3 H
C3 H
OC3 H
3-甲 氧 基 -1-己 4-烯 异 丙 氧 基 -14 -丁 -羟醇基 -2-甲 氧
O
苯氧基苯
CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH3 ,’二甲氧基乙醚
断裂。最有效的试剂是氢碘酸(强亲核试剂):
R ˊ O R [+ RHˊ H O +I- △RR] O I H ˊ + R
Ar
OR △+ArHIOH
HI
+
R R
I I2O+
如有过量氢碘酸存在,可与反应中生成的醇作用生成另一分子碘 烷,但酚不能进一步与氢碘酸反应生成芳卤
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•机理
伯烷基混醚与HI作用时,按SN2反应,由于空间位阻效应,碳原子 较少的烃基断裂后与碘结合,生成碘代烷
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2、甲苯酚
•性质
简称甲酚,有邻、间、对位三种异构体,都存在于煤焦油中,工 业上应用的是三种混合物。邻、对位为无色晶体,间甲酚为无色 或淡黄色
•应用
防腐剂(木材防腐)和消毒剂(含1%5%的肥皂溶液为来苏 尔,广泛用于手、器械和排泄物的消毒)其杀菌力大于苯酚
制造染料、炸药、农药、电木的原料
C H3
——环醚(烃基与氧原子连接成环)
CH2--CH2
——硫醚:硫原子置换氧原子与两个烃基相连:COH3-S-CH3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2. 醚的命名
•简单的醚 习惯命名法:在醚前冠以两个烃基的名称
——混醚:次序规则中较优的烃基放在后面;芳醚:芳基在前 ——单醚:“二”字和“基”字可省略(芳醚和不饱和醚保留 “二”字)
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1. 钅羊 盐的生成
•原理 醚中的氧原子上有孤对电子,是路易斯弱碱(pKb=17.5),
能与强酸(浓盐酸、浓硫酸等)作用生成钅羊盐溶于浓的强酸
R
.. ..
Oˊ
R2SO4+
H
H
[R..
O ˊ+
R-4 ]
HSO
•性质和应用 钅羊盐是弱碱强酸盐,不稳定,遇水很快分解为
原来的醚——从烷烃或卤代烃混合物中分离醚
-(4,4’-二羟基二苯基)丙烷(即双酚A或二酚基丙烷)
H O
C H 3
H+ C = O+ H
O H O H
C H 3 C
O H
C H 3
C H 3
双酚A或其他多元酚都能与环氧氯丙烷进行一系列缩聚反应,
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3、对苯二酚 •性质
无色晶体,是强还原剂,极易氧化成醌
•应用
高分子单体防止聚合的阻聚剂 用作显影剂
+ A 2 g B + r O 2 H + H O - O H C r O 3 ,C 0 ℃ H 3 C O O H O == O A 2 g + B 2 r + - H 2 O 2
•应用
生成的碘甲烷蒸入硝酸银的乙醇溶液中,由生成AgI的量,可换算 出碘甲烷的量,计算原来醚分子中甲氧基的含量
•注意
CH3O R + HCI H3I + ROH
氢碘酸不能使二芳基醚的醚键断裂
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3. 过氧化物的生成 •概况 醚对氧化剂稳定,但低级醚(如乙醚)与空气长期接触,
其α﹣氢原子会被氧化为过氧化物 CH3CH2OCH2CH3+O2CH3CH-OCH2CH3
15.6.9 醚的分类和命名
1. 醚的定义和分类
•定义 醚是水分子中的两个氢原子都被烃基取代的生成物。
(C)—O—(C)键称为醚键,是醚的官能团
•分类
——饱和醚和不饱和醚 CH3-O-CH2CH=CH2
——单醚 R=R’:CH3-O-CH3
——混醚 RR’:CH3-O-C2H5
O
O
——芳醚(至少有一个烃基为芳烃)
二芳基醚可由酚钠与芳卤在铜催化下加热制得:
ON+ a
Br2C 10u℃
O
+
二苯醚
NaBr
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•乙烯基醚的制备
(复习)
炔烃比烯烃不容易进行亲电加成反应,但与含活泼氢的亲核试剂 (如ROH、HCN、RCOOH等)却比烯烃较易进行亲核加成反应:
CH CH 3O+H152C00%℃ HK~O1H C 60H 2℃ =CH 2O CC H 3(H乙基乙烯基
C 2H 5OC3 H )2 C (C 3O HH C 2CH H2= C 6H C 5O H 2H C 5 C 2H 5O2H C 5 C 6H 5O6H C 5 乙基异丙 甲基醚 烯苯 丙乙 基 ( 醚 醚 二)乙 二( 苯
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•复杂的醚 系统命名法:取碳链最长的烃基作为母体,以烃氧基
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3
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2. 威廉森合成法(Williamson synthesis of ether)
•原理 醇钠或酚钠是强亲核试剂,与卤烷作用时,烷氧基按
SN2的机理取代卤烷的卤原子生成醚。与卤代烃反应可制备醚(单 醚和混醚,主要是混醚)
RONa + ˊR X
剂的醚有:乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚
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15.6.12 醚的化学性质 •概况
——醚键很稳定(小环醚除外)。一般与碱、氧化剂、还原剂都不 作用。故有机反应常用醚作溶剂 ——常温下醚与金属钠也不起反应,因而可用钠干燥醚 ——醚有碱性,遇酸可形成钅羊 盐,甚至醚键断裂 ——简单的环醚性质活泼
OO
O
O
环氧乙烷 四氢呋喃 二噁烷
1.简单环醚
分子中含 C C 结构的环醚称环氧化合物。
其性质与一般的醚差别很大。 O
•简单环醚的制备
——烯烃直接氧化: CH 2=C2H + 2 O2A5g0℃ CH 2 C2H
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O 16
•简单环醚——环氧乙烷的性质
——常温常压下为无色有毒气体,沸点10.7℃,易液化,能溶于水、 乙醇和乙醚中。通常将环氧乙烷储存在高压钢瓶中 ——环氧乙烷具有三元环结构,存在较大的角张力,化学性质很 活泼,能在酸、碱催化下与含活泼氢的亲核试剂(水、醇、酚、 氢卤酸、氨、格氏试剂)反应 ——重要的有机合成原料
H2O HOCH2CH2OH n O 聚乙二醇
NH3 HOCH2CH2NH2 O HN(C2HCH2OH2) O N(CH2CH2OH3)
CH2 O
C2H R-
乙醇胺 -OH HOCH2CH2O