环氧化合物
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CH3 OCH3
2，3-二甲基-2-甲氧基戊烷
H3CO
CH3
4-甲氧基甲苯
4.环醚：称为环氧某烃:
CH2 CH2 CH3 CH CH2
O
O
CH2 CH CH2
Cl
O
环氧乙烷 1,2-环氧丙烷 3-氯-1,2-环氧丙烷
10.2 醚和环氧化合物的结构 10.2.1 醚的结构
O
0.142 nm
CH3 112° CH3
称醚以较小基团生成RX为主。
蔡塞尔(Zeisel)甲氧基(-OCH3)定量测定法
R-O-CH3 HI ROH + CH3I AgNO3
AgI 沉淀
根据生成碘化银的量，计算出甲氧基含量。此反 应用于天然的复杂有机化合物分子中甲氧基的测定。
当混醚中的一个烃基是芳基时，由于p、π-共轭效应的影响， 芳环与氧原子相连的键比较牢固，与氢碘酸反应时，发生烷氧 键(R-O)断裂，生成碘代烷和酚。
➢但可以和水分子形成氢键，小分子醚有一定水溶性。
易燃易爆 使用小分子醚时，应避免明火。
乙醚，它遇到火星就有发生燃烧爆炸的危险。其蒸气能 从远处将明火引来起火。
➢醚长期放置受热或碰撞可发生爆炸。 ➢醚有麻醉作用，1850年被用作外科手术上的全身麻 醉剂。（有副作用，现用如七氟醚、卤代烃等）
10.6 醚和环氧化合物的化学性质
OCH2CH3
在碱的催化下，醇与炔烃发生亲核加成反应。
4.环氧乙烷的制备
CH2
CH2
+
1 2
O2
Ag 280~300℃,1~2MPa
O
H2C CH2 O
O
C C +R C O O H
C C + R C OH
O
过氧酸
10.4 醚的物理性质
➢无活泼氢，自身不形成氢键。故熔沸点低，挥发性大。
Ethers have boiling points that are roughly comparable with those of hydrocarbons of the same molecurlar weight(MW).For example the boiling of diethyl ether(mw=74) is 34.6℃; that of pentane(mw=72) is 36℃. Butyl alcohol(mw74) is 117.7℃.
小基团R生成卤代烃
当使用过量的氢碘酸时，则醇也与氢碘酸作用，成碘代烷，即：
HX使醚键断裂的能力：HI > HBr >> HCl >> HF
反应以SN2为主：
H
H+
H
H + I-
CH3 O CH3
CH3 O C
HH H CH3 O C I
H
H
CH3OH + CH3I
X-作为亲核试剂易进攻空阻小的碳，这样不对
CH3CH2-O-CH2CH3
+ H2O
反应特点： 1) 分子间脱水的温度低于分子内脱水； 2) 此法伯醇收率高（SN2机理）。
2. Williamson 合成法 混醚的制备
CH3CH2I NaOCH2CH2CH2CH3 CH3CH2 OCH2CH2CH2CH3
71%
(CH3)2CHONa +
CH2Cl (CH3)2CHOCH2
甲醚
O
二苯醚
H2C HC O CH CH2
二乙烯基醚
2.混醚：“烃基”＋“烃基”＋ “醚”，较
优基团
置后，但芳基置前:
CH3OC2H5
OCH3
甲乙醚
苯甲醚
methyl ethyl ether （茴香醚）
3.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 。
CH3 CH3CH2 CH C CH3
第十章 醚和环氧化合物
(ethers and epoxides)
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 10.6 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
O: sp3 杂化
10.2.2 环氧化合物的结构
0.147 nm
CH2
CH2
59.2°
O
0.144 nm 61.5°
三元环具有较大的环张力
10.3 醚和环氧化合物的制法
1. 醇的分子间脱水 单醚的制备
2CH3CH2OH
H2SO4 170 C
2 CH 2=CH 2 + 2H2O
H2SO4 140 C
定义百度文库 两个烃基通过氧原子链接起来的化合物。
醚的通式：
R—O—R（R’） Ar—O—Ar或 Ar—O—R
环氧化合物：环醚
O
O
醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独 特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气 溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭 氧层的破坏。实验室中常作为溶剂。
10.1 醚和环氧化合物的命名
｛稳定，不和除酸之外的试剂反应。
在空气中会慢慢氧化成过氧化物。
形成过氧化物
溶解于浓酸
R
醚键的断裂
• 对氧化剂、还原剂稳定，对碱稳定 • 对活泼金属稳定 • 有碱性，与强酸反应
10.6.1 盐的生成
醚中氧原子上未共用电子对，可作为路易斯碱， 与强质子酸（如HCl和H2SO4等）和路易斯酸（如 BF3和AlCl3）作用生成 盐； 用冷水稀释又得到醚， 可用于醚的分离、纯化。
醚与醇是同分异构体 其异构体的写法与醇略有不同，因为氧的两 边均有烷基，需将总碳数分为两部分。以 C4H10O为例，醚的异构体有三个：
O
O
如何命名？ 甲基异丙醚 甲基丙醚 CH3CHCH2CH2CH3 命名？
OCH3
O
乙醚
1.单醚：二烃基醚，饱和烃基可省去“二”, 不饱和烃基则否:
CH3OCH3
+ NaCl
H3C
CH3 C ONa CH3
CH3CH2Br
t BuOH H3C
CH3 C OCH2CH3 CH3
H3C
CH3 C Br CH3
CH3 CH3CH2ONa CH3CH2OH H3C C
CH2
比较上两个反应的区别？
3. 乙烯基醚的制备
RC CH + CH3CH2OH NaOH RC CH2
R O R HCl
ROR
Cl-
H
用醚作溶剂制备格氏试剂，可稳定格式试剂，增 加反应转化率。
R
O R
R'MgX
R
R
R
O Mg O
R
X
R
10.6.2 酸催化碳氧键断裂
醚形成盐后，由于带正电荷氧原子吸电子的结果，R-O 键变弱，因此，发生R-O键断裂。例如，醚与氢碘酸共热， 生成一分子碘代烷和一分子醇。
2，3-二甲基-2-甲氧基戊烷
H3CO
CH3
4-甲氧基甲苯
4.环醚：称为环氧某烃:
CH2 CH2 CH3 CH CH2
O
O
CH2 CH CH2
Cl
O
环氧乙烷 1,2-环氧丙烷 3-氯-1,2-环氧丙烷
10.2 醚和环氧化合物的结构 10.2.1 醚的结构
O
0.142 nm
CH3 112° CH3
称醚以较小基团生成RX为主。
蔡塞尔(Zeisel)甲氧基(-OCH3)定量测定法
R-O-CH3 HI ROH + CH3I AgNO3
AgI 沉淀
根据生成碘化银的量，计算出甲氧基含量。此反 应用于天然的复杂有机化合物分子中甲氧基的测定。
当混醚中的一个烃基是芳基时，由于p、π-共轭效应的影响， 芳环与氧原子相连的键比较牢固，与氢碘酸反应时，发生烷氧 键(R-O)断裂，生成碘代烷和酚。
➢但可以和水分子形成氢键，小分子醚有一定水溶性。
易燃易爆 使用小分子醚时，应避免明火。
乙醚，它遇到火星就有发生燃烧爆炸的危险。其蒸气能 从远处将明火引来起火。
➢醚长期放置受热或碰撞可发生爆炸。 ➢醚有麻醉作用，1850年被用作外科手术上的全身麻 醉剂。（有副作用，现用如七氟醚、卤代烃等）
10.6 醚和环氧化合物的化学性质
OCH2CH3
在碱的催化下，醇与炔烃发生亲核加成反应。
4.环氧乙烷的制备
CH2
CH2
+
1 2
O2
Ag 280~300℃,1~2MPa
O
H2C CH2 O
O
C C +R C O O H
C C + R C OH
O
过氧酸
10.4 醚的物理性质
➢无活泼氢，自身不形成氢键。故熔沸点低，挥发性大。
Ethers have boiling points that are roughly comparable with those of hydrocarbons of the same molecurlar weight(MW).For example the boiling of diethyl ether(mw=74) is 34.6℃; that of pentane(mw=72) is 36℃. Butyl alcohol(mw74) is 117.7℃.
小基团R生成卤代烃
当使用过量的氢碘酸时，则醇也与氢碘酸作用，成碘代烷，即：
HX使醚键断裂的能力：HI > HBr >> HCl >> HF
反应以SN2为主：
H
H+
H
H + I-
CH3 O CH3
CH3 O C
HH H CH3 O C I
H
H
CH3OH + CH3I
X-作为亲核试剂易进攻空阻小的碳，这样不对
CH3CH2-O-CH2CH3
+ H2O
反应特点： 1) 分子间脱水的温度低于分子内脱水； 2) 此法伯醇收率高（SN2机理）。
2. Williamson 合成法 混醚的制备
CH3CH2I NaOCH2CH2CH2CH3 CH3CH2 OCH2CH2CH2CH3
71%
(CH3)2CHONa +
CH2Cl (CH3)2CHOCH2
甲醚
O
二苯醚
H2C HC O CH CH2
二乙烯基醚
2.混醚：“烃基”＋“烃基”＋ “醚”，较
优基团
置后，但芳基置前:
CH3OC2H5
OCH3
甲乙醚
苯甲醚
methyl ethyl ether （茴香醚）
3.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 。
CH3 CH3CH2 CH C CH3
第十章 醚和环氧化合物
(ethers and epoxides)
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 10.6 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
O: sp3 杂化
10.2.2 环氧化合物的结构
0.147 nm
CH2
CH2
59.2°
O
0.144 nm 61.5°
三元环具有较大的环张力
10.3 醚和环氧化合物的制法
1. 醇的分子间脱水 单醚的制备
2CH3CH2OH
H2SO4 170 C
2 CH 2=CH 2 + 2H2O
H2SO4 140 C
定义百度文库 两个烃基通过氧原子链接起来的化合物。
醚的通式：
R—O—R（R’） Ar—O—Ar或 Ar—O—R
环氧化合物：环醚
O
O
醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独 特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气 溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭 氧层的破坏。实验室中常作为溶剂。
10.1 醚和环氧化合物的命名
｛稳定，不和除酸之外的试剂反应。
在空气中会慢慢氧化成过氧化物。
形成过氧化物
溶解于浓酸
R
醚键的断裂
• 对氧化剂、还原剂稳定，对碱稳定 • 对活泼金属稳定 • 有碱性，与强酸反应
10.6.1 盐的生成
醚中氧原子上未共用电子对，可作为路易斯碱， 与强质子酸（如HCl和H2SO4等）和路易斯酸（如 BF3和AlCl3）作用生成 盐； 用冷水稀释又得到醚， 可用于醚的分离、纯化。
醚与醇是同分异构体 其异构体的写法与醇略有不同，因为氧的两 边均有烷基，需将总碳数分为两部分。以 C4H10O为例，醚的异构体有三个：
O
O
如何命名？ 甲基异丙醚 甲基丙醚 CH3CHCH2CH2CH3 命名？
OCH3
O
乙醚
1.单醚：二烃基醚，饱和烃基可省去“二”, 不饱和烃基则否:
CH3OCH3
+ NaCl
H3C
CH3 C ONa CH3
CH3CH2Br
t BuOH H3C
CH3 C OCH2CH3 CH3
H3C
CH3 C Br CH3
CH3 CH3CH2ONa CH3CH2OH H3C C
CH2
比较上两个反应的区别？
3. 乙烯基醚的制备
RC CH + CH3CH2OH NaOH RC CH2
R O R HCl
ROR
Cl-
H
用醚作溶剂制备格氏试剂，可稳定格式试剂，增 加反应转化率。
R
O R
R'MgX
R
R
R
O Mg O
R
X
R
10.6.2 酸催化碳氧键断裂
醚形成盐后，由于带正电荷氧原子吸电子的结果，R-O 键变弱，因此，发生R-O键断裂。例如，醚与氢碘酸共热， 生成一分子碘代烷和一分子醇。