有机化学:第10章 醚和环氧化合物
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第7章 醚和环氧化合物本章重点介绍醚和环氧化合物的结构和化学性质;醚键断裂的机制;环氧乙烷开环反应的机制;取代环氧化合物在酸和碱催化下的开环取向;以及醚在医药学上的应用。
醚(ether)是含氧的有机物,可以看成是醇或酚分子中羟基的氢原子被烃基取代而成的化合物,醚的化学性质不活泼,是常用的有机溶剂。
环氧化合物(epoxide )是指含有三元环的醚及其衍生物。
它属于环醚,但性质与一般的醚不同,高度活泼,是合成反应重要的中间体。
学完本章后,你应该能够回答以下问题: 1. 醚的结构如何?它怎样分类和命名? 2. 醚键断裂有何规律?反应机制是什么? 3. 环氧化合物特指哪一类环醚?它如何命名? 4. 环氧乙烷开环反应的机制是什么?5. 取代环氧化合物在酸性和碱性条件下的开环取向是否一样?为什么? 6. 冠醚是什么样的化合物?有哪些重要用途?7.1 醚的结构、分类和命名温习提示:醇的结构,醇分子间脱水反应。
醚的结构通式为R-O-R 、Ar-O-R 或Ar-O-Ar ,分子中的C-O-C 键称为醚键,是醚的官能团。
甲醚分子中C-O-C 键角为111.7°,氧原子为sp 3不等性杂化,两对孤对电子位于sp 3杂化轨道。
H 3C3图7-1 甲醚的结构按醚键所连接的烃基不同,醚可以是饱和醚、不饱和醚和芳香醚等: 饱和醚: CH 3OCH 3 CH 3CH 2OCH 2CH 3 CH 3OCH 2CH 3 不饱和醚: CH 3CH 2OCH=CH 2 芳醚:两个烃基相同的为单醚,两个烃基不同的为混醚。
如果氧原子与烃基连成环则为环醚。
分子中含有多个氧原子的大环醚,因为结构象皇冠而被称为冠醚。
单醚命名时,如果是两个饱和烃基,在烃基名称后面加上醚字,通常“二”字可省略;CH 33如果是不饱和烃基或芳烃基,“二”字不可省略。
英文名称醚为ether ,例如:CH 3CH 2-O-CH 2CH 3 CH 2=CH-O-CH=CH 2(二)乙醚 二乙烯基醚 二苯醚diethyl ether diethenyl ether diphenyl ether混醚命名时,分别写出两个烃基的名称,加上醚字,如果是两个脂肪烃基,较优基因放在后面;如果有芳烃基,则芳烃基放在前面,英文命名醚中烃基按第一个字母顺序排列。
第十章 醚和环氧化合物习题(P287)参考答案1、完成下列反应式:(1) CH 3I + NaOCH 2CH 2CH 3CH 3OCH 2CH 2CH 3(2)CH 3CH 2CH 2Cl + CH 3CH CH 2CH 3ONaCH 3CH 2CH 2O CH CH 2CH 3CH 3(3) CH 3C CH 3CH 3Cl + NaOCH 2CH 2CH3CH 2C CH 3CH 3(4)CH 3CH 2CHCH 2BrOH OCH 3CH 2(5)BrONH 3+BrCH 3OHCH 2NH 2 (6)OCH 2CH=CHCH 3OHCH CH 3CH CH 2(7)CH 3C=CH CH 3 + H 2OOC 2H 5CH 3C OCH 2CH 3+CH 3CH 2OH ∆2、下列各醚与氢碘酸反应,生成什么产物?(1) CH 3I+CH3CH 2CH 2CH 2OHHI ( 1 mol)CH 3OCH 2CH 2CH 2CH 3(2) CH 3CHCH 2CH 2CH 3OCH 3CH 3I + CH 3CHCH 2CH 2CH 3I(3)CH 3O CH CH CH 2CH 3CH3CH CH CH 2CH 3CH 3I+CH 3I3、1,2-环氧丙烷分别与下列试剂反应,各生成什么产物?序号试剂反应产物(1) CH3OH,H+CH3CH CH2OHOCH3(2) CH3OH,CH3ONaCH3CH CH2OCH3OH(3) HBr HOCH2CHCH3Br(4) ①C2H5MgBr;②H+,H2O CH3CHCH2CH2CH3 OH(5) ①CH CNa;②H+,H2O CH3CHCH2COHCH4、乙二醇及其甲醚的沸点随相对分子质量的增加而降低,请解释之。
化合物(1) HOCH2CH2OH(2) HOCH2CH2OCH3(3) CH3OCH2CH2OCH3沸点/℃197 125 84解释两个羟基形成分子间氢键一个羟基形成分子间氢键无羟基,不能形成分子间氢键分子间氢键作用减弱,分子间力减弱,沸点降低5、在3,5-二氧杂环己醇OOOH的稳定椅式构象中,羟基处在a键的位置。