华南理工大学：《有机化学》课程教学资源（PPT课件）第十章 醚和环氧化合物

第十章 醚和环氧化合物 10.1醚和环氧化合物的命名 10.2醚和环氧化合物的结构 10.2.1醚的结构 10.2.2环氧化合物的结构 10.3醚和环氧化合物的制法 10.3.1醚和环氧化合物的工业合成 10.3.2 Williamson合成法 (1)醇钠对RX的S2反应合成醚 2) 合成环醚一生成环的大小与反应 速率的关系 3)立体专一性 邻基参与作用 10.3.3不饱和烃与醇的反应 Oa Cm万

第十章 醚和环氧化合物 10.1 醚和环氧化合物的命名 10.2 醚和环氧化合物的结构 10.2.1 醚的结构 10.2.2 环氧化合物的结构 10.3 醚和环氧化合物的制法 10.3.1 醚和环氧化合物的工业合成 10.3.2 Williamson 合成法 (1) 醇钠对RX的SN2反应合成醚 (2) 合成环醚——生成环的大小与反应 速率的关系 (3) 立体专一性——邻基参与作用 10.3.3 不饱和烃与醇的反应

10.4瞇的物理性质 10.5醚的波谱性质 10.6醚和环氧化合物的化学性质 10.6.1佯盐的生成 10.6.2酸催化碳氧键断裂 10.6.3碱催化碳氧键断裂 10.6.4环氧乙烷与Grignard试剂的反应 10.6.5 Claisen重排 10.6.6过氧化物的生成 绿色化学简介 网⊙⊙网

10.4 醚的物理性质 10.5 醚的波谱性质 10.6 醚和环氧化合物的化学性质 10.6.1 盐的生成 10.6.2 酸催化碳氧键断裂 10.6.3 碱催化碳氧键断裂 10.6.4 环氧乙烷与Grignard试剂的反应 10.6.5 Claisen 重排 10.6.6 过氧化物的生成 绿色化学简介

瞇(ethers):R一O-R' CH3 单瞇：CH3CH20CH2CH混瞇：CHO-C-CH 乙醚 CH3 (diethyl ether) 甲基叔丁醚 (tert-butyl methyl ether) 环醚： 0 四氢呋喃 1,4二氧六环 (THF) 二蟋烷 环氧化合物： 醚键： (epoxides) 环氧乙烷 (ethylene oxide)

醚(ethers): R O R' 单醚: CH3 CH2 OCH2 CH3 乙醚 (diethyl ether) 混醚: CH3O C CH3 CH3 CH3 甲基叔丁醚 (tert-butyl methyl ether) 环醚： O 四氢呋喃 (THF) O O 1,4–二氧六环 二 烷 环氧化合物： H2 C CH2 (epoxides) O 环氧乙烷 (ethylene oxide) 醚键： C O C

10.1醚和环氧化合物的命名 单醚：“二”十“烃基”十“醚” CH3OCH3 二甲醚 0① 甲醚 二苯醚 (dimethyl ether) (diphenol ether) 对于烃基部分简单的混醚： 烃基+烃基+“醚” “优先”的烃基放在后面 芳基放在前面 CH3OCH2CH3 CHOC(CH33 甲乙醚 甲基叔丁醚 (ethyl methyl ether) (tert-butyl methyl ether)

对于烃基部分简单的混醚： 烃基 ＋ 烃基 ＋ “醚” • “优先”的烃基放在后面 • 芳基放在前面 10.1 醚和环氧化合物的命名 单醚：“二” ＋ “烃基” ＋ “醚” CH3 OCH3 二甲醚 甲醚 (dimethyl ether) O 二苯醚 (diphenol ether) CH3 OCH2 CH3 甲乙醚 (ethyl methyl ether) 甲基叔丁醚 (tert-butyl methyl ether) CH3 OC(CH3 ) 3

CH2=CH-0CH2CH3 0-CH3 乙基乙烯基醚 苯甲醚 茴香醚 对于结构复杂的醚： anisole) 较大的烃基作为母体，烃氧基作为取代基 。 CH3CHCH2CH2CH3 CHCH,0《》CH OCH3 1-乙氧基-4甲苯 2-甲氧基戊烷(1-ethoxy-4-methylbenzene (2-methoxypentane) CHOCH2CHOCH2CH2OCH3 B,'-二甲氧基乙醚 二甘醇二甲醚 (diglyme)

对于结构复杂的醚： 较大的烃基作为母体，烃氧基作为取代基 。 CH2 CH O CH2 CH3 乙基乙烯基醚 O CH3 苯甲醚 茴香醚 (anisole) CH3 CHCH2 CH2 CH3 OCH3 2–甲氧基戊烷 (2-methoxypentane) 1–乙氧基–4–甲苯 (1-ethoxy-4-methylbenzene) CH3 CH2 O CH3 CH3OCH2 CH2OCH2 CH2OCH3 β , β′ –二甲氧基乙醚 二甘醇二甲醚 (diglyme)

环氧化合物：环氧某烃 CH-CH-CH2 环氧乙烷 1,2-环氧丙烷 (ethylene oxide) (propylene oxide) CH2-CH-CH2 3-氯-1,2-环氧丙烷 环氧氯丙烷 环醚：按杂环化合物命名 四氢呋喃 1,4二氧六环 THF) 二噁烷

环氧化合物：环氧某烃 H2 C CH2 O 1,2–环氧丙烷 (propylene oxide) CH3 CH CH2 O 环氧乙烷 (ethylene oxide) CH2 CH CH2 Cl O 3–氯–1,2–环氧丙烷 环氧氯丙烷 环醚：按杂环化合物命名 O 四氢呋喃 (THF) O O 1,4–二氧六环 二 烷

10.2醚和环氧化合物的结构 10.2.1醚的结构 0.142nm 0:sp3杂化 CH 11 CH3 图10.1乙醚分子的球棍模型 Oa正

10.2 醚和环氧化合物的结构 图10.1 乙醚分子的球棍模型 10.2.1 醚的结构 O CH3 112° CH3 0.142 nm O: sp3 杂化

10.2.2环氧化合物的结构 0.147n CH2 0.144nm 59.2° 61.5° 三元环具有较大的环张力 10.3瞇和环氧化合物的制法 光醚 1醚和环氧化合物的工业合成 2 CH3CH2OH 浓HSO4,( △ H3CH2OCHCH3 醇在硫酸的作用下脱水生成醚 单醚的制备 Cm万 网O⊙

10.2.2 环氧化合物的结构 CH2 CH2 O 59.2° 61.5° 0.147 nm 0.144 nm 三元环具有较大的环张力 10.3 醚和环氧化合物的制法 10.3.1 醚和环氧化合物的工业合成 乙醚： 2 CH3 CH2 OH 浓 H2 SO4 △ CH3 CH2 OCH2 CH3 醇在硫酸的作用下脱水生成醚 ——单醚的制备

环氧乙烷： Ag CH2=CH2 280300℃，1-2MPa 10.3.2 Williamson合成法 用于混醚、环醚、芳香醚的合成 (1)醇钠对RX的S、2反应合成醚 RONa+4+R0-R:+N式L L:Br,I,OSO2R"或OSO2OR"等 CH3CH2CH2OH Na-CH3CH2CH2ONa" 丙醇 丙醇钠 CICIL CHCH2CH2OCHCHs +NaI 乙丙醚(70%)

环氧乙烷： CH2 CH2 + 1 2 O2 Ag 280~300℃,1~2MPa H2C CH2 O 10.3.2 Williamson 合成法 用于混醚、环醚、芳香醚的合成 R O Na + R' L R O R' + Na L L: Br, I, OSO2 R'' 或 OSO2 OR''等 (1) 醇钠对RX的SN2反应合成醚 CH3 CH2 CH2OH CH3CH2CH2O Na 丙醇 丙醇钠 CH3 CH2 I CH3 CH2 CH2OCH2 CH3 + Na I 乙丙醚(70%) Na

反应特点： S2反应 原料最好使用RCH2X (CH3)2CHONa CH2CI→(CH3)2 CHOCH2《+NaCl X 《-CH2ONa+(CH)2CHC1 芳香醚的合成： 茴香醚： 0Na+cH0s0C《0c西+N0s0 0 Cm万 网O⊙H网

反应特点： • SN2 反应 • 原料最好使用RCH2X (CH3 ) 2CHONa + CH2Cl (CH3 ) 2CHOCH2 + NaCl CH2 ONa + (CH3 ) 2 CHCl 芳香醚的合成： 茴香醚： ONa + CH3OSOCH3 O O OCH3 + NaOSOCH3 O (75%) O