醇 和 醚(3)

•分析：中性、碱性条件下 分析：中性、
δ+
R Nu
O
R'
SN2 Nu R + O R'
难进行
差离去基
•分析：弱酸性条件下 分析：弱酸性条件下
H+ R O R' Nu R O H R'
难进行
Nu R + HO R'
(亲核能力弱及浓度稀时) 亲核能力弱及浓度稀时)
可离去，离去 可离去， 能力比H 能力比H2O差
CH3 CH3C CH3 O CH2CH3
OCH3
芳基醚
CH2Cl ClCH2 C CH2Cl
NaOH ClCH2
CH2Cl C O
四元环醚
CH2OH
2. 醇脱水制备对称醚 醇脱水制备对称醚
H+ 2 R OH ∆ R O R + H2O
例
H2SO4 HO OH O + O 2 H2O O H2SO4 2 HO OH + H2O
冠醚的制备
Williamson醚合成法 醚合成法
OH O
Cl O
O KOH ∆ O O O O O O
+
O OH Cl
18−冠−6 18−
OH + OH O Cl Cl
O NaOH O O O O O
C. J. Pederson, 1960s
二苯并−18− 二苯并−18−冠−6
冠醚对金属离子的络合
H
OH
O
cis
H OH
Sharpless不对称环氧化反应 1980） 了解） Sharpless不对称环氧化反应（1980）（了解） 不对称环氧化反应（
t-BuOOH, Ti(O-iPr)4 R2 R1 R3 OH t-BuOOH, Ti(O-iPr)4 (−)−diethyl tartarate CH2Cl2, -20oC R3 R2 O R1 OH (+)−diethyl tartarate CH2Cl2, -20oC R3 R2 O R1 OH
CH3 CH3 I H O CH3 I H CH3 O H CH3 CH3 H
SN2
CH3 I + HO
CH3 H CH3
• SN1 机理
CH3 CH3 I H O C CH3 CH3
SN2，位阻 ， 影响为主
CH3 CH3 CH3 O H C CH3 I CH3 I OH + CH3 C CH3 CH3
(−)−Triptolide 雷公藤内酯醇 免疫抑制剂
O
1. 1, 2－环氧化合物的制备 2－
R2 R1 R3 R4 O R2 R3 R4 HO R2 R1 R3 R4 X
PhCO3H
OH
立体专一
R1
分子内S 分子内SN2
Cl
H O
提示： 提示：
注意下列两 立体异构体 反应的区别
trans
Cl OH O H OH
一．醚的制法
1. Williamson醚合成法（制备醚的主要方法） Williamson醚合成法（制备醚的主要方法） 醚合成法
SN2
R
ONa +
R'
L
R
O
R'
+
NaL
L = X , TsO
•1o R’－L较好； 3o R’－L消除为主。 R’－ 较好； R’－ 消除为主。
例：
CH3 CH3C CH3 NaOH OH + CH3OTs ONa + X CH2CH3
O O
Li+
O O O O K+ O O O O MnO4−
O O
O O
Na+
O
合成上的应用举例
KMnO4 18-Crown-6 室温， 快
冠醚的作用
COOH COOH ~100％ ％
络合正离子，使 络合正离子， 负离子“裸露” 负离子“裸露” 相转移催化剂
The Nobel Prize in Chemistry 1987
SN1
SN1，中间体 ， 稳定性为主
CH3 I C CH3
CH3
两类较易水解的醚类化合物
• 叔丁基醚
CH3 R O C CH3
H2 O / H+ H3 C
R
OH
+
H3C
C
CH2
CH3
用于醇的保护和脱保护
• 烯基醚
R' C R" CH OR R"
H2O/ H+
R' CH CH O + HOR
醛（或酮） 或酮） 总是在烯基醚键处开裂
R CH CH2 Hg OAc OAc NaBH4 HO R CH
OAc
CH2
Hg H
R CH
CH3 +
Hg
烯烃的烷氧汞化 —— 还原（脱汞）反应 还原（脱汞）
O Hg(OCCF3)2 R CH CH2 R'OH NaBH4 R CH OR' CH3
醚
炔烃的烷氧汞化 —— 还原反应制备烯基醚 还原反应制备 制备烯基醚
复习：烯烃的羟汞化－还原（脱汞） 009－ 复习：烯烃的羟汞化－还原（脱汞）（ppt 009－1）
R CH CH 2 Hg(OAc)2 H 2O, THF NaBH 4 R CH OH CH 3 +
H2O
HOR
？
OH OR
Hg
机理： 机理：
δ
H2O R CH CH2 Hg
δ
H HO R CH CH2 Hg OAc HO − H+ HO R CH CH2 Hg OAc
Hg++ R C CH R'OH NaBH4 R C OR' CH2
烯基醚
•比较：炔烃的水合反应 比较：
HgSO4 R C CH H2 O R
OH
C CH2 R
O
C CH3
烯醇
二．醚类的化学性质
结构特点分析
α碳有亲电性， 碳有亲电性， 但难亲核取代
醚在中性、碱性和弱酸性 醚在中性、 条件下稳定， 条件下稳定，常用作溶剂
2. 1, 2－环氧化合物的酸性开环 2－环氧化合物的酸性开环
OH H R X H OH H R CN HCN R R'OH H
+
OH H R HX O H2O H
+
•反应取向： 反应取向：
HO
在取代基多 的一端开环
OH
H R R'O
•立体化学： 立体化学：
反式开环
酸性开环机理
O H R H+
与质子结合， 与质子结合， 亲电性增强
α碳有亲电性， 碳有亲电性， 可亲核取代
R'
C H
δ+
H+ O R R'
C H
δ+
H O
R
C上连有氧， 上连有氧， H易被氧化
氧有碱性， 氧有碱性， 可与酸结合
较好的 离去基
1. 醚的自氧化（α−氢的氧化） 醚的自氧化（ 氢的氧化）
H R' C H O R O2 空 气 ） （ R' H C OOH O R
醚键可被 HI 和 HBr 在加热下断裂
HX R O R' R X + HO R'
∆
X = I, Br
HX过量时，生 HX过量时， 过量时 成2分子卤代烷
例：
H3C CH H3C O CH CH3 CH3
H
I
H3C CH H3C I +
H3C CH H3C H3C OH
∆
I （过量）
H
∆
48% HBr(过量) 过 O
局限性
•只适合1o醇制备对称醚，不适合制备非对称醚 只适合1 醇制备对称醚， •SN1或SN2机理，有消除、重排等副产物 机理，有消除、
3. 烯烃与醇反应制备叔烷基醚 烯烃与醇反应制备叔烷基醚
R C R' CH2 + HO R R HCl R' C CH3 O R
•合成上的应用：保护醇羟基（复习：ppt：009－2） 合成上的应用：保护醇羟基（复习：ppt：009－
Oxonium salt
R' Cl
Brönsted碱 碱
R' HSO4
R
O
R' + H2SO4
R
O H
O
+
BH3
O
BH3
Lewis碱 碱
Et O Et X Mg R O Et Et
3. 醚键的开裂（醚在酸性体系中的亲核取代） 醚键的开裂（醚在酸性体系中的亲核取代）
醚键在中性、碱性或弱酸性条件下不会断裂。 醚键在中性、碱性或弱酸性条件下不会断裂。
"for their work on chirally catalysed hydrogenation reactions" "for his work on chirally catalysed oxidation reactions"
William S. Knowles
Ryoji Noyori
K. Barry Sharpless
提示：醚类试剂（乙醚、THF等）久置使用时要当心 提示：醚类试剂（乙醚、THF等
• 先用淀粉－KI（2％的醋酸溶液）试验 先用淀粉－KI（ 的醋酸溶液） • 蒸馏时勿蒸干 • 可用还原剂处理除去过氧化物（如FeSO4，LiAlH4，Na等） 可用还原剂处理除去过氧化物（ Na等
2. 醚键氧的碱性