第11章 醚、环氧化物、硫醚要点
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11.5.3 环氧化物开环反应的取向 11.5.4 环氧化物与格氏试剂和有机 锂试剂的反应 11.5.5 冠醚络合物 11.6 硫醚 11.6.1 硫醚的制备 11.6.2 硫醚的性质
11.2 醚的物理性质和光谱性质 11.2.1醚的物理性质 11.2.2醚的光谱性质
11.3 醚的反应
11.3.1 醚键的断裂 11.3.2 醚的自动氧化
H3C O CH2CH2CH3 CH3CH2 O CH CH2 H3C O CH2CH2OCH3
甲氧 基丙烷醚
CH3
乙氧基乙烯
1,2-二甲氧基乙烷
Cl H
OCH2CH3 3-甲基-1-乙氧基环已烷 1-ethoxy-3-methylcyclohexane
OCH3 H 反-2-甲氧基-1-氯环丁烷 trans-1-chloro-2-methoxy-cyclobutane
O
11.1
醚的结构和命名
11.1.1 醚的结构与极性
尽管醚分子中没有极性的醇羟基,它们仍然是极性较 强的化合物。醚的偶极矩是两个极性的C—O键的向量和。
O H H H
图11-1 二甲醚的结构
H C
110°
C H
H
表11-1 分子量相近的醚,烷烃和醇的沸点(℃)和偶极矩(c· m)
化合物 水 分子式 H2O 分子量 18 沸点 (℃) 100 偶极矩 (c· m) 6.3×10-30
11.2.1 醚的物理性质
2. 醚——极性溶剂
极性物质在醚和醇中的溶解度差不多,醚分子具有较 强的偶极矩,能够作为氢键的受体。同时醚分子中氧 上的未共用电子对能高效溶剂化阳离子。 但醚不能很好地溶剂化阴离子。对于含有体积小、结构紧 凑的阴离子的离子型化合物,由于需要强的溶剂效应克服 离子键,所以往往难以溶解在醚中。 对于含有体积大、结构松散的阴离子的离子型化合物,象 碘化物、醋酸和其他有机阴离子化合物,则更容易溶解在 醚中。见图11-2
11.2.1 醚的物理性质
3. 醚与试剂形成的稳定络合物
醚的特殊性质如极性、孤电子对、但活性小等,强化了 许多试剂的形成和用途。
在无醚的条件下,格氏试剂不能形成,可能是因为醚和镁 原子共用醚的一对孤对电子,从而增强了试剂的稳定性并 使之在溶液状态下稳定存在。见下图
R R H H H R C O Mg O R X
11.2.1 醚的物理性质
3. 醚与试剂形成的稳定络合物
醚能与亲电试剂形成稳定的络合物,如醚分子中的孤电子 对也能稳定甲硼烷(BH3),甲硼烷常以乙硼烷(B2H6)的二聚 体形式存在。
第11章 醚、环氧化物、硫醚(Ethers、Epoxides、Sulfides)
11.1醚的结构和命名 11.1.1醚的结构与极性 11.1.2醚的命名 11.4醚的制备 11.4.1 威廉姆逊合成法 11.4.2 烯烃的烷氧汞化 11.4.3 乙烯基醚的合成
11.5 环氧化合物 11.5.1 环氧化合物的制备 11.5.2 环氧化物的开环反应
CH3CH2OCH2CH3 CH3CH2CH2CH2C H3
11.1.2 醚的命名
对于结构比较简单的醚,可按其烃基来命名,烃基按 次序规则“较优”的烃基放在后面命名,若有一个烃基 是芳基时,则将芳基放在前面命名。
H3C O CH2CH3 H3C O CH3CH2 O CH2CH3
甲乙醚
苯甲醚 (俗称茴香醚)
醚的构造和分类
构造:可看作醇羟基的氢原子被烃基取代后的生成物。
通式:R-O-R’、Ar-O-R 或 Ar-O-Ar 分类: 饱和醚 单醚 CH3-O-CH3 混醚 CH3-O-C2H5 不饱和醚 CH3-O-CH2CH=CH2 芳醚 O H C O 环醚 H C 硫醚 CH3-S-CH3
3
2
CH2
11.2 醚的物理性质和光谱性质
11.2.1 醚的物理性质
1 沸点
无色、有特殊气味、易流动的液体(除甲醚、乙醚),相 对密度小于1,低级醚类的沸点比同碳原子数的醇类的沸点低 很多。主要原因是醚分子间不能通过氢键形成缔合分子。虽 然醚分子有大的偶极矩,并能形成偶极-偶极吸引,但这种吸 引力对其沸点的影响较小。 醚有可能与水形成氢键,因此在水有一定的溶解度,其 溶解度与相应的相对分子质量的醇差不多,如乙醚和正丁醇
乙醇
二甲醚 丙烷
CH3CH2OH
CH3OCH3 CH3CH2CH3
46
46 44
78
-25 -42
5.7×10-30
4.3×10-30 3×10-31
正丁醇
四氢呋喃 (THF) 乙醚 正戊烷
CH3CH2CH2CH2O H
O
74
72 74 72
118
66 35 36
5.7×10-30
5.3×10-30 4.0×10-30 3×10-31
11.1.2 醚的命名
环状醚一般命名为环氧某烃,或者按杂环化合物命名。
H3C O 1,2-环氧丙烷 methyloxirane 四氢呋喃 tetrahydrofuran, THF, O O O 1,4-二氧六环(或二噁烷) 1,4-dioxane
问题11.1 命名下列化合物
(1)乙基异丙基醚(或2-乙氧基丙烷) (2)甲基-2-氯乙基醚(或1-甲氧基-2-氯乙烷) (3)2,3-二甲基-2-乙氧基戊烷 (4)反-2-甲氧基环己醇
在水中有相同的溶解度(8g/100mL水)。
11.2.1 醚的物理性质
2. 醚——极性溶剂
醚是许多有机反应的理想溶剂。它们能溶解大量的极性和 非极性物质,沸点很低,极易从产物中蒸发出来。 与醇相比,非极性物质更容易溶解在醚中,醚分子间没有 氢键缔合,非极性溶质不需能量来克服氢键之间的作用力。
O C2H5OC2H5 乙醚 bp 35℃ CH3OCH2CH2OCH3 1,2-二甲氧基乙烷 (DME), bp 82℃ O 四氢呋喃(THF) bp 65℃ O 1,4-二氧六环 bp 101℃
O CH2CH3 苯乙醚 ethyl phenyl ether
(二)乙醚
Ch3CH2OCH2CH2CH百度文库 乙丙醚 ethyl propyl ether
CH3CH2CH2OCH2CH2CH3 丙醚 propyl ether
11.1.2 醚的命名
对于结构比较复杂的醚, 取碳链最长的烃基作为母体,
以烷氧基作为取代基,称为某烷氧基(代)某烷。
11.2 醚的物理性质和光谱性质 11.2.1醚的物理性质 11.2.2醚的光谱性质
11.3 醚的反应
11.3.1 醚键的断裂 11.3.2 醚的自动氧化
H3C O CH2CH2CH3 CH3CH2 O CH CH2 H3C O CH2CH2OCH3
甲氧 基丙烷醚
CH3
乙氧基乙烯
1,2-二甲氧基乙烷
Cl H
OCH2CH3 3-甲基-1-乙氧基环已烷 1-ethoxy-3-methylcyclohexane
OCH3 H 反-2-甲氧基-1-氯环丁烷 trans-1-chloro-2-methoxy-cyclobutane
O
11.1
醚的结构和命名
11.1.1 醚的结构与极性
尽管醚分子中没有极性的醇羟基,它们仍然是极性较 强的化合物。醚的偶极矩是两个极性的C—O键的向量和。
O H H H
图11-1 二甲醚的结构
H C
110°
C H
H
表11-1 分子量相近的醚,烷烃和醇的沸点(℃)和偶极矩(c· m)
化合物 水 分子式 H2O 分子量 18 沸点 (℃) 100 偶极矩 (c· m) 6.3×10-30
11.2.1 醚的物理性质
2. 醚——极性溶剂
极性物质在醚和醇中的溶解度差不多,醚分子具有较 强的偶极矩,能够作为氢键的受体。同时醚分子中氧 上的未共用电子对能高效溶剂化阳离子。 但醚不能很好地溶剂化阴离子。对于含有体积小、结构紧 凑的阴离子的离子型化合物,由于需要强的溶剂效应克服 离子键,所以往往难以溶解在醚中。 对于含有体积大、结构松散的阴离子的离子型化合物,象 碘化物、醋酸和其他有机阴离子化合物,则更容易溶解在 醚中。见图11-2
11.2.1 醚的物理性质
3. 醚与试剂形成的稳定络合物
醚的特殊性质如极性、孤电子对、但活性小等,强化了 许多试剂的形成和用途。
在无醚的条件下,格氏试剂不能形成,可能是因为醚和镁 原子共用醚的一对孤对电子,从而增强了试剂的稳定性并 使之在溶液状态下稳定存在。见下图
R R H H H R C O Mg O R X
11.2.1 醚的物理性质
3. 醚与试剂形成的稳定络合物
醚能与亲电试剂形成稳定的络合物,如醚分子中的孤电子 对也能稳定甲硼烷(BH3),甲硼烷常以乙硼烷(B2H6)的二聚 体形式存在。
第11章 醚、环氧化物、硫醚(Ethers、Epoxides、Sulfides)
11.1醚的结构和命名 11.1.1醚的结构与极性 11.1.2醚的命名 11.4醚的制备 11.4.1 威廉姆逊合成法 11.4.2 烯烃的烷氧汞化 11.4.3 乙烯基醚的合成
11.5 环氧化合物 11.5.1 环氧化合物的制备 11.5.2 环氧化物的开环反应
CH3CH2OCH2CH3 CH3CH2CH2CH2C H3
11.1.2 醚的命名
对于结构比较简单的醚,可按其烃基来命名,烃基按 次序规则“较优”的烃基放在后面命名,若有一个烃基 是芳基时,则将芳基放在前面命名。
H3C O CH2CH3 H3C O CH3CH2 O CH2CH3
甲乙醚
苯甲醚 (俗称茴香醚)
醚的构造和分类
构造:可看作醇羟基的氢原子被烃基取代后的生成物。
通式:R-O-R’、Ar-O-R 或 Ar-O-Ar 分类: 饱和醚 单醚 CH3-O-CH3 混醚 CH3-O-C2H5 不饱和醚 CH3-O-CH2CH=CH2 芳醚 O H C O 环醚 H C 硫醚 CH3-S-CH3
3
2
CH2
11.2 醚的物理性质和光谱性质
11.2.1 醚的物理性质
1 沸点
无色、有特殊气味、易流动的液体(除甲醚、乙醚),相 对密度小于1,低级醚类的沸点比同碳原子数的醇类的沸点低 很多。主要原因是醚分子间不能通过氢键形成缔合分子。虽 然醚分子有大的偶极矩,并能形成偶极-偶极吸引,但这种吸 引力对其沸点的影响较小。 醚有可能与水形成氢键,因此在水有一定的溶解度,其 溶解度与相应的相对分子质量的醇差不多,如乙醚和正丁醇
乙醇
二甲醚 丙烷
CH3CH2OH
CH3OCH3 CH3CH2CH3
46
46 44
78
-25 -42
5.7×10-30
4.3×10-30 3×10-31
正丁醇
四氢呋喃 (THF) 乙醚 正戊烷
CH3CH2CH2CH2O H
O
74
72 74 72
118
66 35 36
5.7×10-30
5.3×10-30 4.0×10-30 3×10-31
11.1.2 醚的命名
环状醚一般命名为环氧某烃,或者按杂环化合物命名。
H3C O 1,2-环氧丙烷 methyloxirane 四氢呋喃 tetrahydrofuran, THF, O O O 1,4-二氧六环(或二噁烷) 1,4-dioxane
问题11.1 命名下列化合物
(1)乙基异丙基醚(或2-乙氧基丙烷) (2)甲基-2-氯乙基醚(或1-甲氧基-2-氯乙烷) (3)2,3-二甲基-2-乙氧基戊烷 (4)反-2-甲氧基环己醇
在水中有相同的溶解度(8g/100mL水)。
11.2.1 醚的物理性质
2. 醚——极性溶剂
醚是许多有机反应的理想溶剂。它们能溶解大量的极性和 非极性物质,沸点很低,极易从产物中蒸发出来。 与醇相比,非极性物质更容易溶解在醚中,醚分子间没有 氢键缔合,非极性溶质不需能量来克服氢键之间的作用力。
O C2H5OC2H5 乙醚 bp 35℃ CH3OCH2CH2OCH3 1,2-二甲氧基乙烷 (DME), bp 82℃ O 四氢呋喃(THF) bp 65℃ O 1,4-二氧六环 bp 101℃
O CH2CH3 苯乙醚 ethyl phenyl ether
(二)乙醚
Ch3CH2OCH2CH2CH百度文库 乙丙醚 ethyl propyl ether
CH3CH2CH2OCH2CH2CH3 丙醚 propyl ether
11.1.2 醚的命名
对于结构比较复杂的醚, 取碳链最长的烃基作为母体,
以烷氧基作为取代基,称为某烷氧基(代)某烷。