醚和环氧化合物 (2)

O CH2CH3
环氧乙烷是重要的有机化工原料，是制备非离子表 面活性剂的重要原料。工业上，可由乙烯催化氧化 制取环氧乙烷：
Ag 1 CH2=CH2 + O2 o 2 300 C , 1~2Mpa
CH2 O
CH2
该方法只适用于从乙烯制取环氧乙烷。
10.3 醚和环氧化合物的制法
10.3.2 Williamson 合成法
对甲氧基丙烯基苯
10.1 醚和环氧化合物的命名 ③ 环醚的命名 环醚一般源自文库为环氧某烃，或者按杂环化合物命名。 例如：
CH2 O 环氧乙烷 (或氧化乙烯、 氧杂环丙烷) O CH2 CH3 CH O 1,2-环氧丙烷 CH2 CH2 Cl CH O CH2
3-氯-1,2-环氧丙烷 (简称为环氧氯丙烷)
10.3.3 不饱和烃与醇的反应
(1) 叔丁醚的合成及醇羟基的保护 (2) 乙烯基醚的合成 (3) 烯烃的烷氧汞化-脱汞法
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（自学） 乙醚是重要的有机溶剂，在工业上，可用醇脱水 的方法制取：
2CH3CH2OH
浓H2SO4
CH3CH2
10.3.2 Williamson 合成法
(2) 合成环醚 — 分子内的Williamson合成反应
OH (CH2)n CH2

OOH-
(CH2)n CH2 X
- X-
(CH2)n+1 O
X


为避免分子间的Williamson反应，可采用溶剂，在稀释条 件下合成环醚。 环的大小与反应速率的关系： k3 ≥ k5 ≥ k6≥ k4 ≥ k7≥ k8 (k为速率常数，n为生成环醚环的节点数) Why？熵变和环张力共同作用的结果。 n太大，不利于氧负离子进攻卤原子的α–C，不利于环醚的 生成； n太小，产物环张力大，不稳定，也不利于环醚的生成
CH2
59.2 0.147nm
o o
CH2
0.144nm
61.5
O
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) 醇钠与卤烷的SN2反应 (2) 合成环醚—分子内的Williamson合成反应 (3) 立体专一性反应—邻基参与作用
此法特别适用于合成混合醚，也可用于制备单纯醚。 (1) 醇钠与卤烷的SN2反应
RONa + R'X 例：
CH3CH2Br + CH3
R-O-R' + NaX
CH3 C ONa CH3 CH3CH2 CH3 O C CH3 CH3 乙基叔丁基醚
O Na
+ Br CH2CH3
OCH2CH3
注意：不能用叔卤烷做原料!
- Br-
H3C H
CH3 - H2O H
C O
C 顺式
CH3 H
进攻试剂与离去 基团反式共平面!
OH - H2O
Br C O
-
C
- Br-
H 3C H
H CH3
C O
C
H CH3
反式
10.3.3 不饱和烃与醇的反应 (1) 叔丁醚的合成及醇羟基的保护 酸催化下，异丁烯与醇可发生亲电加成反应，生成 叔丁醚：
甲乙醚
苯甲醚
（芳基命在前面）
（ 小 的 R命 在 前 面 ）
10.1 醚和环氧化合物的命名 ② 系统命名法：（不常用，适用于复杂醚） 将RO－或ArO－当作取代基，以烃为母体：
CH3CH2CHCH2CH3 OCH3 3-甲氧基戊烷 CH3OCH2CH2OCH3 1,2-二甲氧基乙烷 (乙二醇二甲醚) CH3O CH=CH CH3
10.3.2 Williamson 合成法 叔卤烷在碱性条件下易消除：
CH3 CH3-C-Br + CH3CH2ONa CH3 CH3 CH3C=CH2 + CH3CH2OH + NaBr
使用磺酸酯、硫酸酯、碳酸酯等代替卤代烷进行Williamson 合成反应，也可得到相应的醚（相当于把离去基团由Cl-换成 OTs-等）： CH OH CH2 OTs
CH3 CH3 C CH2 + ROH
浓H2SO4
CH3 RO C CH3 CH3
问题：如果没有酸催化，该反应能否进行？ 答案：不能! 因为该反应按下列机理进行：
CH3 CH3 C CH2
O O 1,4-环氧丁烷 (或四氢呋喃)
1,4-二氧六环 (或二 口 恶 烷)
10.2 醚和环氧化合物的结构
10.2.1 醚的结构
醚分子中的氧原子采取不等性sp3杂化，醚键键角接 近于109.5°： 3
不等性sp 杂化 CH3 O
112
o
0.142nm
CH3
10.2.2 环氧化合物的结构
最典型的环氧化合物为环氧乙烷，其分子中存在着较 大的角张力，不稳定，性质活泼。
10.3.2 Williamson 合成法 (3) 立体专一性反应—邻基参与作用
下列反应由于存在邻基参与作用，不仅反应速率快， 而且产物具有立体专一性：
H 3C H Br C OH 苏式 H 3C H Br C OH 赤式 C H CH3 H 3C H C
OH -
H3C H
Br C OC CH3 H
2
OH CH3
(1) NaH/CH2Cl2 (2) TsCl/CH2Cl2
OCH3
- OTs-
O
环保型新反应：
90%
O OCH3 + CH OH + CO 3 2
OH + CH O C OCH 3 3
碳酸二甲酯 可循环使用 O 无毒， 可代替有毒的硫酸二甲酯( CH3O S OCH3 传统的甲基化试剂) O
O 环氧化合物 三元的环醚
第十章
醚和环氧化合物
10.1
①
醚和环氧化合物的命名
习惯命名法：（常用，适用于简单醚）
¥ ´ µ ¿ Ã Ñ £ º
混合醚： C H 3O C H 2C H 3
CH3CH2OCH2CH3 (¶ þ )Ò Ò Ã Ñ
O (¶ þ )± ½ Ã Ñ
OCH3
( C H 3) 3C O C H 3 甲叔丁醚
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 10.3 醚和环氧化合物的制法
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 10.7 冠醚
第十章
醚和环氧化合物
分子中含有醚链 (C － O － C) 的化合物叫做醚。 例如：
CH3 O CH3 R=R' CH3 O 环醚 氧原子与二价 烃基两端相连 CH3 O CH2CH3 混(合)醚 R=R' CH CH CH3 单(纯)醚