《有机化学》课程教学课件（讲稿）第七章 醇 酚 醚 7.3 醚

第三节醚 一、醚的结构、分类与命名 1.结构 0111.7° C C C-O-C键角与水的H-O-H键角相当 3 苯甲醚 sp2 1

CH3 O 苯甲醚 1 一、醚的结构、分类与命名 O H3 C H3 C sp 3 sp2 O 111.7° C C 1. 结构 第三节 醚 C-O-C键角与水的H-O-H键角相当

2.分类 简单醚R一O一R和Ar一O一Ar 混合谜R-O一R'、R一O一Ar、Ar一O一Ar' 脂肪醚 H3C-O一CH3 环氧化合物 芳脂醚 环醚 芳香醚 冠醚 2

2 R—O—R和Ar—O—Ar R—O—R′、R—O—Ar、Ar—O—Ar′ 脂肪醚 芳脂醚 芳香醚 混合醚 简单醚 环醚 环氧化合物 冠醚 O O O O O O 2. 分类

3.命名 (1)(简)单醚 CH3-O一CH3 C2H5-O-C2H5 (二)甲（基）醚 (二)乙（基)醚 CH2=CHOCH-CH2 二苯（基）醚 二乙烯基瞇 (2)混（合）醚一按照烃基的英文名称的第一个字母 的先后顺序先写出两个烃基的名称 OC2H5 CH3O C2H5 CH3OC(CH3)3 乙甲醚 叔丁甲醚 乙基苯基醚 3

3 3. 命名 （1）（简）单醚 （二）甲（基）醚 （二）乙（基）醚 二苯（基）醚 二乙烯基醚 乙甲醚 叔丁甲醚 乙基苯基醚 CH3 O CH3 C2H5 O C2H5 O CH2 CH O CH CH2 （2）混（合）醚 ——按照烃基的英文名称的第一个字母 的先后顺序先写出两个烃基的名称 CH3 O C2H5 CH3 O C(CH3 ) 3 OC2H5

(3)结构复杂醚 可以看作是烃的衍生物来命名，将较大的烃基作母体，剩 下的RO-部分看作取代基。RO-一烷氧基 CH3 CH3 CH3CH2C-O-CH3 CH=CHCHOCH CH3HO〈 OCH: CH 2-甲氧基-2-甲基丁烷 3-乙氧基丁-1-烯 4.甲氧基苯酚 (4)环醚 环醚需指出氧环的位置，称为环氧某烃，或按杂环化合物的 命名法命名。 CH2CH2 CH2-CH2CHCH3 1,4-环氧丁烷 1,4-二氧六环 环氧乙烷 1,3-环氧丁烷 (四氢呋喃) (二噁烷) 4

4 （4）环醚 环醚需指出氧环的位置，称为环氧某烃，或按杂环化合物的 命名法命名。 CH2 CH2 O 环氧乙烷 CH2 CH2 CH O CH3 1,3-环氧丁烷 O O O （四氢呋喃） 1,4-环氧丁烷 1,4-二氧六环 （二噁烷） 可以看作是烃的衍生物来命名，将较大的烃基作母体，剩 下的RO- 部分看作取代基。 （3）结构复杂醚 RO- — 烷氧基 2-甲氧基-2-甲基丁烷 3-乙氧基丁-1-烯 4-甲氧基苯酚

二、 物理性质 常温下，甲醚、甲乙醚和环氧乙烷为气体，其余的醚大多 为有香味、易挥发、易燃烧的无色液体。由于醚分子间不能形 成氢键，因此其沸点比相对分子质量相近的醇低得多；但因醚 键中的氧原子不是sp杂化，C-0-C键角小于180°，所以醚分子 均具有一定的偶极矩，为弱极性分子，其沸点又比相对分子质 量相近的烷烃稍高；随着碳原子数的增加，瞇与烷烃的沸点趋 于相同。 甲醚、四氢呋喃、1,4二氧六环等结构较为特殊，分子中的 氧原子易和水或醇等形成氢键，所以能与水混溶；其他小分子 的醚也能与水或醇等形成氢键，因此它们在水中的溶解度比烷 烃大，并能溶于许多极性溶剂中；而大分子醚多数不溶于水。 瞇是良好的有机溶剂，可用来提取有机化合物。乙醚是医药上 常用的全身麻醉剂

5 二、 物理性质 常温下，甲醚、甲乙醚和环氧乙烷为气体，其余的醚大多 为有香味、易挥发、易燃烧的无色液体。由于醚分子间不能形 成氢键，因此其沸点比相对分子质量相近的醇低得多；但因醚 键中的氧原子不是sp杂化，C-O-C键角小于180° ，所以醚分子 均具有一定的偶极矩，为弱极性分子，其沸点又比相对分子质 量相近的烷烃稍高；随着碳原子数的增加，醚与烷烃的沸点趋 于相同。 甲醚、四氢呋喃、1, 4-二氧六环等结构较为特殊，分子中的 氧原子易和水或醇等形成氢键，所以能与水混溶；其他小分子 的醚也能与水或醇等形成氢键，因此它们在水中的溶解度比烷 烃大，并能溶于许多极性溶剂中；而大分子醚多数不溶于水。 醚是良好的有机溶剂，可用来提取有机化合物。乙醚是医药上 常用的全身麻醉剂

三、醚的化学反应 1.详盐的形成 CH,CH,d-CH,CH+H,S04浓)冷CH,CH,0-CH,CHHSO4. H 洋盐可以溶于浓硫酸，利用该反应可以除去少量的醚！ CH:CH2CH2CH2Br 冷H2S04 有机层 分液， 纯品CH3CH2CH2CH2BI CH3CH2OCH2CH3(少量) 硫酸层 2.醚键的断裂 R-O-R'+HXA、 R-X+R-OH 过量HX, R-X+H2O X的亲核性大小是：>Br>C,所以断裂醚键的氢卤 酸的活性顺序为：HI>HBr>HCI

6 三、醚的化学反应 2. 醚键的断裂 X-的亲核性大小是：I -＞Br-＞Cl-，所以断裂醚键的氢卤 酸的活性顺序为：HI＞HBr＞HCl。 1. 钅羊盐的形成 钅羊盐可以溶于浓硫酸，利用该反应可以除去少量的醚！ CH3 CH2 CH2 CH2 Br CH3 CH2OCH2 CH3 (少量） 冷H2 SO4 硫酸层 有机层 分液 纯品CH3 CH2 CH2 CH2 Br

CH3OCH2CH3 HI CHI CHCH2OH 不同的烃基，小的烃基被碘取代，过量时都取代。 CH3I OH 芳脂醚时，无论山是否过量，芳基都生成酚，脂基生成碘代物。 机理： CH,CH2-O-CH,CH+HⅢ→CH,CH,-Ci,CH+ SN2 CH3CH2I CH3CH2OH (CH3);C*-(CH3)C-I (CH)COCH,+HⅢ→(CH),COcH,+rSN CH,OH过量LCH,I+H,0 H3C-O—C(CH3)3 H2S04(浓) (CH3)2C=CH2+CH3OH 7

7 CH3OCH2CH3 + HI CH3 I + CH3CH2OH OCH3 + HI CH3 I + OH 不同的烃基，小的烃基被碘取代，过量时都取代。 芳脂醚时，无论HI是否过量，芳基都生成酚，脂基生成碘代物。 机理：

苯甲醚、甲基醚及乙基醚等与Ⅱ的反应是定量完成的，生 成的碘甲烷或碘乙烷用硝酸银的乙醇溶液吸收，根据生成碘化 银的量，测定出碘量，根据碘量推算出原来分子中烷氧基的数 量，这一方法称为蔡塞尔(Zeisel)烷氧基定量法。 酚羟基、醇羟基的保护 HO HO COOH OH OCH3 OCH3 OH (CH3)2S04 KMnO4 HBr NaOH C CH3 COOK COOH 8

8 酚羟基、醇羟基的保护 苯甲醚、甲基醚及乙基醚等与HI的反应是定量完成的，生 成的碘甲烷或碘乙烷用硝酸银的乙醇溶液吸收，根据生成碘化 银的量，测定出碘量，根据碘量推算出原来分子中烷氧基的数 量，这一方法称为蔡塞尔（Zeisel）烷氧基定量法。 HO CH3 HO COOH OH COOH HBr OCH3 COOK KMnO4 OCH3 CH3 NaOH (CH3 ) 2 SO4 OH CH3

四、环醚和冠醚 1.环醚 环醚中常见的有三元环（如环氧乙烷)、五元环（如四氢 呋喃)、六元环（如1,4-二氧六环)的环醚，也称环氧化合 物。环醚的性质随环的大小不同而异，其中五元环醚和六元环 醚性质比较稳定，具有一般醚的性质。而三元环醚由于环有张 力，容易发生开环反应。 环氧乙烷是最简单的环醚，能溶于水、乙醇和乙醚中，可 用作消毒剂，是一种重要的有机合成原料。工业上还可以由乙 烯和氧在银催化下合成： H2C=CH2十1/2O2 Ag加压 250° 9

9 四、环醚和冠醚 1．环醚 H2 C CH2 1/2O2 Ag 加压 250° O 环氧乙烷是最简单的环醚，能溶于水、乙醇和乙醚中，可 用作消毒剂，是一种重要的有机合成原料。工业上还可以由乙 烯和氧在银催化下合成： 环醚中常见的有三元环（如环氧乙烷）、五元环（如四氢 呋喃）、六元环（如1，4-二氧六环）的环醚，也称环氧化合 物。环醚的性质随环的大小不同而异，其中五元环醚和六元环 醚性质比较稳定，具有一般醚的性质。而三元环醚由于环有张 力，容易发生开环反应

环氧乙烷的三元环结构，使其与其他的醚不同，其性质 非常活泼，不但能与酸反应，而且还能与不同的碱反应，易 发生C-O键断裂，生成双官能团化合物。 H-OH,酸 HO—CH2CH2-OH H-OR酸或碱，△， HO—CH2CH2—OR (乙二醇单烷基醚) H-NH2 HO一CH2CH2一NH2[2-氨基乙醇（或乙醇胺）] H-X HO一CH2CH2一X(X=卤素、-CN、-OCOR等) (1)RMgX (2)H30 HO—CH2CH2—R 10

10 环氧乙烷的三元环结构，使其与其他的醚不同，其性质 非常活泼，不但能与酸反应，而且还能与不同的碱反应，易 发生C-O键断裂，生成双官能团化合物。 O H-OH, 酸 H-OR, 酸或碱，△ H-NH2 H-X (1) RMgX HO CH2CH2 OH HO CH2CH2 OR HO CH2CH2 NH2 HO CH2CH2 X HO CH2CH2 R （乙二醇单烷基醚） [2-氨基乙醇（或乙醇胺）] （X=卤素、-CN、-OCOR等） (2) H3O +