脂肪族醚类
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教学目标:1.掌握脂肪醚的碱性,醚键的断裂反应,环氧乙烷的开环加成规律。
2.芳醚的芳环上的反应,Wittig重排及Claison重排反应3.了解醚的α-H氧化反应及冠醚的应用。
教学重点:脂肪族醚的化学性质。
教学安排:I>I16;50min14—从醚的结构可以看到饱和的脂肪醚和芳醚都是很稳定的物质。
在一般情况下,醚对氧化剂、还原剂都不发生作用,而且在碱性介质中醚表现得尤为稳定。
醚常作为有机反应的溶剂。
在常温下醚不与金属钠作用,因而可以用金属钠来干燥液体醚。
由于醚的氧原子上有未共用电子对,具有一定的碱性,所以醚可以与强酸发生化学反应。
芳醚的环上可发生亲电取代反应,烯基醚则有较高的化学活性,对酸很不稳定。
苄基醚和烯丙基芳基醚,由于结构的特殊性而有重排反应,环氧乙烷则因环张力而极易发生开环反应。
一、醚的碱性醚的氧原子可以接受强酸提供的质子生成盐正离子,并溶于强酸中,盐是不稳定的强酸弱碱盐,将其置于冰水中便可分解释放出醚。
低级醚与浓硫酸混合热较大。
在实验室中,常用浓硫酸除去烃中含有的少量醚杂质。
醚作为Lewis碱与BF3,AlCl3等Lewis酸作用形成络合物。
这就使BF3、AlCl3等在有机合成中作为催化剂使用变得更为方便。
三氟化硼的乙醚混合物比较稳定,有固定的沸点(124℃),可以进行蒸馏操作。
四氢呋喃中的氧原子是突出的,因此受烷基的屏障较小,故有很强的给电子络合能力,它与格氏试剂如苯基氯化镁(PhMgCl)的络合使格氏试剂稳定性增强。
(看H12)从醚的烃基结构可以推知醚的碱性或给电子的络合能力次序为:二、醚键断裂反应脂肪族醚与氢卤酸(HI)生成的盐在酸中可以稳定存在,但在受热时,则发生醚键断裂,生成醇和卤代烃。
如果使用过量的HI,则生成的醇可进一步与之作用也转变成卤烃。
氢溴酸也可用于醚键断裂反应,而浓盐酸使醚键断裂的能力较弱,氢氟酸则不能。
醚与氢碘酸作用发生醚键断裂的反应可以看做是碘负离子对质子化醚的α 碳原子的亲核取代反应:与I-相比,离去基HOR'是一个弱碱,亲核性小于I-,所以反应可以进行。
醚的化学通式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:醚是一种重要的有机化合物,它的化学通式通常表示为R-O-R',其中R和R'代表有机基团。
醚具有许多重要的应用,广泛用作溶剂、反应中间体和药物等领域。
本文将介绍醚的基本概念、结构特点以及其在化学和工业中的应用。
醚是一种含氧的有机化合物,它的结构中含有一个氧原子和两个有机基团。
在化学通式R-O-R'中,R和R'可以是相同的或不同的有机基团,它们可以是脂肪族、芳香族或环状化合物。
醚的结构中的氧原子与两个碳原子共价连接,形成一个类似于类似于酯的结构。
醚分为两种类型:对称醚和不对称醚。
对称醚是指两个有机基团相同,而不对称醚指两个有机基团不同。
醚可以通过Williamson合成方法合成,该方法是使用卤代烷和醇在碱性条件下反应制备醚。
另一种方法是通过醚化反应,即通过醇和卤代烷在酸性条件下反应生成醚。
甲醇和氯甲烷在硫酸的作用下反应生成甲醇,反应方程式为CH3OH + CH3Cl → CH3OCH3 + HCl。
醚具有许多重要的应用。
作为溶剂,醚可以用于有机合成、化学分析和化学反应中。
醚还可以用作反应中间体,例如在格里格纳德试剂的制备中。
醚还广泛应用于医药化工领域,许多药物中含有醚基团。
一些麻醉药物和镇痛药物中含有醚结构。
醚还具有一定的危险性。
由于其易燃、挥发性和与氧气形成爆炸性混合物的特性,醚在储存和运输过程中需要严格控制。
在实验室中使用醚时需注意防火防爆。
由于醚能够形成易燃蒸气,因此在加热或遇到明火时易燃燃烧或爆炸,有较高的危险性。
第二篇示例:醚是一类常见的有机化合物,在化学结构上属于含氧的羟基类化合物。
醚的分子由一个氧原子连接两个碳原子构成,其中氧原子与两个碳原子都是通过碳原子上的双键连接在一起的。
醚的通式表示为R-O-R',其中R和R'代表两个有机基团。
醚的结构可以分为背骨式和侧链式两种。
背骨式醚的结构中,两个有机基团分别连接在氧原子的两侧。
脂肪族化合物aliphatic compounds链状烃类(开链烃类)及除芳香族化合物以外的环状烃类及其衍生物的总称。
属于脂肪族的碳环化合物又称脂环族化合物。
因天然油脂具有类似的开链结构而得名。
广泛存在于自然界。
石油和天然气是脂肪烃和脂环烃及其衍生物的主要来源。
来自动植物的胆甾醇、萜类等天然产物也属于脂肪族化合物,它们或用作香料或作为药物。
根据结构和性质,又可分为饱和化合物,如甲烷、环己烷及其衍生物;不饱和化合物,如乙烯、乙炔、环戊二烯及其衍生物等。
有机化学中,碳氢化合物被划分为两类:脂肪族化合物和芳香族化合物。
芳香族化合物指含有苯环或其它芳香环的化合物,而脂肪族化合物则与其相对。
[1]脂肪族化合物中,碳原子以直链、支链或环状排列,分别称为直链脂肪烃、支链脂肪烃及脂环烃。
脂肪族化合物可以是烷烃、烯烃或炔烃。
除氢之外,其它的原子也可存在,比如氧、氮、硫和氯。
最简单的脂肪族化合物是甲烷(CH4)。
大多数脂肪族化合物都可燃,有些可作为燃料,比如本生灯中的甲烷和电焊气中的乙炔。
例子[编辑]∙乙烷∙异丁烷∙乙炔有机化合物数目庞大,为了研究方便,通常有以下2种分类方法:按碳链分类、按官能团分类。
按碳链分类,有机化合物又可以分为3大族类:开链化合物、碳环族化合物和杂环族化合物。
本词条脂肪族化合物(aliphatic compounds )是按碳链分类的一种,其包括开链化合物和碳环化合物中的脂环化合物。
具体解释如下:脂肪族化合物是链状烃类(开链烃类)及除芳香族化合物以外的环状烃类及其衍生物的总称。
属于脂肪族的碳环化合物又称脂环族化合物。
脂肪族化合物涵盖有机化合物的所有品种,如烯类、烷烃类、醇类、醚类、酮类、醛类、酯类等。
石油和天然气是脂肪烃和脂环烃及其衍生物的主要来源。
来自动植物的胆甾醇、萜类等天然产物也属于脂肪族化合物,它们或用作香料或作为药物。
根据结构和性质,又可分为饱和化合物和不饱和化合物。
饱和化合物如甲烷、环己烷及其衍生物;不饱和化合物如乙烯、乙炔、环戊二烯及其衍生物等。
1天然香料1.1动物性天然香料 1.1.1麝香a )来源雄麝香鹿的生殖腺分泌物 b )采集切取香囊经干燥或活麝鹿刮香。
c )性状呈暗褐色粒状或白色结晶,恶臭。
d )成分主要芳香成分是仅占2%左右的饱和大环酮——麝香酮, e )用途最珍贵的香料之一,作为高级香水香精的定香剂1.1.2灵猫香a )来源雌雄灵猫的香囊分泌的粘稠状物质b )采集切取香囊或刮香 c )性状新鲜为淡黄色流动物质,历久凝成褐色膏状物。
恶臭。
d )成分主要香成分为仅占3%左右的不饱和大环酮——灵猫酮,其化学结构式为: e )用途灵猫香香气比麝香更为优雅,常作高级香水香精的定香剂。
作为名贵中药材,它具有清脑的功效。
特点:麝香是暗褐色粒状物,大部分是动物树脂及动物性色素。
固态时具有强烈的恶臭,用水和酒精稀释后,具有独特的动物香气。
1.1.3海狸香a)来源雌雄海狸的梨状腺囊内的白色乳状粘稠液。
b)采集捕杀海狸后切取香囊。
c)性状新鲜的海狸香为乳白色粘稠物,经干燥后为褐色树脂状。
d)成分主要香成分为含量4~5%的结构式不明的结晶性海狸香素。
1977年瑞士化学家在海狸香中分析,鉴定出海狸香胺等含氮香成分,其化学结构式为:e)用途主要用于东方型香精的定香剂。
1.1.4 龙涎香a)来源产自抹香鲸的肠内,一般认为是抹香鲸吞食多量海中动物体而形成的一种结石由鲸鱼体内排出,漂浮在海面上或冲上海岸。
b)采集在海洋上拾起龙涎香块,经熟化后即为龙涎香料。
c)性状龙涎香为灰色或褐色的蜡样块状物质。
由抹香鲸体内新排出的龙涎香香气较弱,经海上长期漂流自然熟化或经长期贮存自然氧化后香气逐渐增强。
d)成分主要香气成分是龙涎香醇,其化学结构式为:e)用途具有微弱的温和乳香动物香气,其香品质最为高尚,是配制高级香精的优良定香剂。
1.2植物性天然香料1.21植物性香料的含香成分(1)萜类化合物天然植物性香料中的大部分有香成分是萜类化合物。
(2)芳香族化合物天然植物性香料中,芳香族化合物的存在仅次于萜类。
脂肪族缩水甘油醚环氧树脂1. 脂肪族缩水甘油醚环氧树脂的定义脂肪族缩水甘油醚环氧树脂是一种由脂肪族缩水甘油醚和环氧树脂组成的化合物。
脂肪族缩水甘油醚是一类化学结构中带有缩水甘油基团的醚化合物,而环氧树脂则是一类具有环氧结构的高分子化合物。
2. 脂肪族缩水甘油醚环氧树脂的特性脂肪族缩水甘油醚环氧树脂具有以下特性:2.1 物理性能•密度低,比重轻,易于携带和应用;•耐热性好,具有较高的玻璃化转变温度和热稳定性;•耐化学腐蚀性,对大多数酸、碱、酯等化学物质具有较好的抗腐蚀能力;•优良的电绝缘性能,广泛应用于电子电气领域;•耐候性好,不易受紫外线、湿气和大气中的化学物质的影响。
2.2 化学性能•具有较高的反应活性,可与多种官能团反应,如酸酐、胺、酸、醇等;•高交联度,有助于形成坚硬的物理结构;•低挥发性,具有良好的封闭性,可用于涂料和胶粘剂领域。
3. 脂肪族缩水甘油醚环氧树脂的应用领域脂肪族缩水甘油醚环氧树脂广泛应用于以下领域:3.1 航空航天脂肪族缩水甘油醚环氧树脂具有优良的耐高温性能和抗腐蚀能力,可用于制备航空航天器件和航天器的结构材料、复合材料和外壳材料。
3.2 电子电气脂肪族缩水甘油醚环氧树脂的优良电绝缘性能和耐候性使其成为电子电气领域的重要材料,可用于制备电路板、半导体封装材料、绝缘层等。
3.3 涂料和胶粘剂脂肪族缩水甘油醚环氧树脂通过反应形成坚硬的物理结构,具有良好的封闭性和耐化学腐蚀性,适用于涂料和胶粘剂的制备,能够在各种环境下提供保护和装饰效果。
3.4 化工脂肪族缩水甘油醚环氧树脂在化工领域中可以作为抗腐蚀涂料、防腐涂料和树脂黏合剂的原材料,用于保护和强化金属、混凝土等材料。
4. 脂肪族缩水甘油醚环氧树脂的合成方法常见的脂肪族缩水甘油醚环氧树脂的合成方法包括以下步骤:4.1 缩水甘油的醚化反应将缩水甘油与醚化剂反应,生成脂肪族缩水甘油醚。
4.2 环氧树脂的制备将环氧化合物与固化剂反应,在环氧树脂分子中引入环氧结构。
工作场所空气有毒物质测定脂肪族醚类化合物1范围本标准规定了监测工作场所空气中脂肪族醚类化合物浓度的方法。
本标准适用于工作场所空气中脂肪族醚类化合物【乙醚.异丙醚.正丁基缩水甘油醚】浓度的测定。
3乙醚和异丙醚的热解吸-气相色谱法3.1原理空气中的乙醚和异丙醚用活性炭管采集,热解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。
3.2.1活性炭管;热解吸型,内装100mg活性炭。
3.2.3空气采样器;流量0mL/min~500mL/min。
3.2.4热解吸器。
3.2.5微量注射器;10µL.3.2.6注射器100mL,1mL.3.2.7气象色谱仪;氢焰离子化检测器。
仪器操作参考条件;色谱柱;2m×4mmOV-Shimalite W=1.5;100;色柱;80℃气化室温度;180℃;检测室温度;180℃;载气(氮气)流量;40mL/min.3.3试剂3.3.1OV-17;色谱固定液。
3.3.2Shimalite W;色谱担体,80日~100日。
3.3.3标准气;用微量注射器准确抽取一定的乙醚或丙醚(色谱纯;20℃,lµL乙醚和异丙醚分别为0.7135mg和0.7258mg),注入100mL注射器中,用清洁空气稀释至100mL,配成一定浓度的乙醚或异丙醚标准气。
或用国家认可的标准气配制。
3.4样品采集.运输和保存现场采样按照GBZ159执行。
3.4.1间采样;在采样点,打开活性炭管两端,以200mL/min流量采集15min品。
3.4.2长时间采样;在采样点,打开活性炭管两端,以50mL/min 流量采集2h~8h空气样品。
3.4.3个体采样;在采集点,打开活性炭管两端,佩戴在采样对象的前胸上部,尽量接近呼吸带,以50mL/min流量采集2h~8h空气样品。
3.4.4样品空白;将活性炭管带至采样点,除不链接采样器采集空气样品外,其余操作同样。
采样后,立即封闭活性炭管两端,置清洁容器内运输和保存。
样品在室温下可保存7d.3.5分析步骤3.5.1样品处理;将采过的活性炭管放入热解吸气中,进气口与100mL 注射器相连,出气口与载气相连,载气为氮气,流量为60mL/min,与300℃解吸至100mL。
解吸气供测定。
若解吸气中待测物浓度超过测定范围,可用清洁空气稀释后测定,计算时乘以稀释倍数。
3.5.2标准曲线的制备;用清洁空气稀释标准气成0.0µg/mL 、0.25µg/mL 、0.50µg/mL 、1.0µg/mL 、2.5µg/mL 乙醚标准系列或0.0µg/mL 、0.2µg/mL 、1.0µg/mL 、2.0µg/mL 、4.0µg/ml,异丙醚标准系列。
参照仪器操作条件,将气相色谱仪调节至最佳测定状态,分别进样1.0Ml,测定标准系列,每个浓度重复测定3次。
以测得的峰高或峰面积均值对乙醚或异丙醚浓度(µg/mL)绘制标准曲线。
3.5.3样品测定:用测定标准系列的操作条件测定样品和样品空白的解吸气,测得的峰高或峰面积值后,由标准曲线的乙醚或异丙醚的浓度(µg/mL)。
3.6计算3.6.1按式(1)将采样体积换算成标准采样体积。
3.1012732930p t V V ⨯+⨯⨯=………………………(1) 式中:V 。
—标准采样体积的数值,单位为升(L);V —采样体积的数值,单位为升(L);t —采样点的温度数值,单位为摄氏度(℃);p —采样点的大气压数值,单位为千帕(kPa)3.6.2按式(2)计算空气中乙醚或异丙醚的浓度。
100c ⨯=DV C 。
………………………..(2) 式中:C —空气中乙醚或异丙醚的浓度数值,单位为毫克每立方米(mg/mL);c—测得解吸气中乙醚或异丙醚的浓度(减去样品空白)数值,单位为微克每毫升(µg/mL);100—解吸气的总体积数值,单位为毫升(mL);V。
—标准采样体积数值,单位为升(L);D—解吸效率,单位为%。
3.6.3时间加权平均接触浓度按GBZ159规定计算。
3.7说明3.7.1本法的检出限为4.2×10pg/mL;最低检出浓度为0.014mg/m³(以采集3L空气样品计)。
测定范围为0.014mg/m³~400gm/m³;相对标准偏差为1.6%~3.1%。
3.7.2100mg活性炭的穿透容量为21mg异丙醚;平均解吸效率为93.2%。
每批活性炭管必须测定其解吸效率。
3.7.3现场共存的异丙醇和丙烯不干扰测定。
3.7.4本法也可使用相应的填充柱或毛细管色谱柱。
3.7.5样品采集和测定方法:采集工作场所空气中待测物浓度较高的样品时,应串联两根热解吸型固体吸附剂管进行样品采集。
实验室分析时先进行前根固体吸附剂管测定,如果测定结果显示未超出吸附剂的穿透容量时,后段可以不用解吸和测定;当测定结果显示超出吸附剂的穿透容量时,再将后根吸附剂解吸并测定。
4正丁基缩水甘油醚的溶剂解吸_气相色谱法4.1原理空气中蒸汽态正丁基缩水甘油醚用活性炭管采集,二硫化碳解吸后进样,经色谱柱分离,氢火焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。
4.2仪器4.2.1活性炭管:溶剂解吸型,内装100mg/50mg活性炭。
4.2.2空气采样器:流量0mL/min~500mL/min。
4.2.3溶剂解吸瓶:5mL。
4.2.4微量注射器:10µL。
4.2.5气相色谱仪,氢火焰离子化检测器。
仪器操作参考条件色谱柱:3m×2mm,FFAP:chromosorb WAWDMCS=10:100;柱温:130℃;气化室温度:200℃;检测室温度:200℃;载气(氮气)流量:50mL/min。
4.3试剂4.3.1正丁基缩水甘油醚:色谱纯。
4.3.2解吸液:二硫化碳,色谱鉴定无干扰色谱峰。
4.3.3标准溶液:于10mL容量瓶中,加入少量解吸液,准确称量后,加入一定量的正丁基缩水甘油醚,再准确称量,家解吸液至刻度;由2次称量只差计算此溶液的浓度,为标准贮备液,在4℃冰箱内储存。
临用前,用解吸液稀释成1.0mg/mL正丁基缩水甘油醚标准溶液。
4.4样品的采集、运输和保存现场采样按照GBZ159执行。
4.4.1短时间采样:在采样点,打开活性炭管两端,以200mL/min流量采集15min空气样品。
4.4.2长时间采样:在采样点,打开活性炭管两端,以30mL/min流量采集2h~8h空气样品。
4.4.3个体采样:打开活性炭管两端,佩戴在采样对象的前胸上部,进气口尽量接近呼吸带,以以30mL/min流量采集2h~8h空气样品。
4.4.4样品空白:将活性炭管带至采样点,除不连接空气采样器采集空气样品外,其余操作同样品。
4.5分析步骤4.5.1样品处理:将采过样的活性炭前后段分别倒入溶剂解吸瓶中,加入1.0mL解吸液,封闭后不时振摇,解吸30min,解吸液供测定。
若样品中正丁基缩水甘油醚浓度超过测定范围,可用解吸液稀释后测定,计算时乘以稀释倍数。
4.5.2标准曲线的绘制:用解吸液稀释标准溶液成0.0µg/mL、50µg/mL、100µg/mL、300µg/mL、500µg/mL、1000µg/mL 正丁基缩水甘油醚标准系列。
参照仪器操作条件,将气相色谱仪调节至最佳测定状态,分别进样 1.0µg,测定各标准系列。
每个浓度重复测定3次。
以测得的峰高或峰面积均值对相应的正丁基缩水甘油醚浓度(µg/mL )绘制标准曲线。
4.5.3样品测定:用测定标准系列的操作条件,测定样品和样品空白解吸液,测得的峰高或峰面积值后,由标准曲线得正丁基缩水甘油醚的浓度(µg/mL )。
4.6计算4.6.1按式(1)将采样体积换算成标准采样体积。
4.6.2按式(3)计算空气中正丁基缩水甘油醚的浓度。
)(V V c 21c c +=………………………….(3) c —空气中正丁基缩水甘油醚的浓度数值,单位为毫克每立方米(mg/m ³);c1,c2—分别为测得前后段解吸液中正丁基缩水甘油醚的浓度(减去样品空白)数值,单位为微克每毫升(µg/mL ); V —解吸液的体积数值,单位为毫升(mL );V 。
—标准采样体积的数值,单位为升(L );4.6.3时间加权平均接触浓度按照GBZ159计算。
4.7说明4.7.1本法的检出限为2.0µg/mL ;最低检出浓度为0.67mg/m ³(以采集3L 空气样品计);测定范围为0µg/mL ~1000µg/mL ;相对标准偏差<2.58%。
4.7.2本法的解吸效率为95.4%~99.2%。
每批活性炭管应测定其解吸效率。
4.7.3本法采样效率为98.0%~100%。
穿透容量为5.4mg 。
4.7.4样品解吸测定方法:先将溶剂解吸型吸附剂管的前段倒入解吸瓶中解吸并测定,如果测定结果显示未超出吸附剂的穿透容量时,后段可以不用解吸和测定;当测定结果显示超吸附剂的穿透容量时,再将后段吸附剂解吸并测定。
4.7.5本法可用相应的毛细管色谱柱。
4.7.6二苯醚等于不干扰本法的测定。
4.7.7色谱分离参考图普见图1。