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1、第11章醚、環(huán)氧化物、硫醚(Ethers、Epoxides、Sulfides)目錄11.1醚的結(jié)構(gòu)和命名11.4醚的制備11.1.1醚的結(jié)構(gòu)與極性11.4.1威廉姆遜合成法11.1.2醚的命名11.4.2烯烴的烷氧汞化11.4.3乙烯基醚的合成11.2醚的物理性質(zhì)和光譜性質(zhì)11.5環(huán)氧化合物11.2.1醚的物理性質(zhì)11.5.1環(huán)氧化合物的制備11.2.2醚的光譜性質(zhì)11.5.2環(huán)氧化物的開環(huán)反應(yīng)11.5.3環(huán)氧化物開環(huán)反應(yīng)的取向11.5.4環(huán)氧化物與格氏試劑和有機鋰試劑的反應(yīng)11.5.5冠醚絡(luò)合物11.3醚的反應(yīng)11.
2、6硫醚11.3.1醚鍵的斷裂11.6.1硫醚的制備11.3.2醚的自動氧化11.6.2硫醚的性質(zhì)乙醚的麻醉作用.蒸餾乙醚的注意事項?11.1醚的結(jié)構(gòu)和命名11.1.1醚的結(jié)構(gòu)與極性盡管醚分子中沒有極性的醇羥基,它們?nèi)匀皇菢O性較強的化合物。醚的偶極矩是兩個極性的C—O鍵的向量和。下圖是二甲醚的結(jié)構(gòu)圖。二甲醚的結(jié)構(gòu)下表比較了與二甲醚、乙醚和四氫呋喃(THF)等相對分子質(zhì)量相近的烷烴和醇的偶極矩。表中數(shù)據(jù)說明,雖然沒有羥基,醚(如THF)仍為一種強極性溶劑。110°相對分子質(zhì)量相近的醚,烷烴和醇的沸點(℃)和偶極矩(C·m)
3、化合物分子式相對分子質(zhì)量沸點(℃)偶極矩(C·m)水H2O181006.3×10-30乙醇CH3CH2OH46785.7×10-30二甲醚CH3OCH346-254.3×10-30丙烷CH3CH2CH344-423×10-31正丁醇CH3CH2CH2CH2OH741185.7×10-30四氫呋喃72665.3×10-30乙醚CH3CH2OCH2CH374354.0×10-30正戊烷CH3CH2CH2CH2CH372363×10-31.命名1)簡單醚在“醚”字前面寫出兩個烴基的名稱。例如,乙醚、二苯醚等。2)混醚是將小基
4、排前大基排后;芳基在前烴基在后,稱為某基某基醚。例如:3)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的醚用系統(tǒng)命名法命名,常把其中的烴氧基作為取代基來命名。例如:.分類11.1.2醚的命名環(huán)狀醚一般命名為環(huán)氧某烴,或者按雜環(huán)化合物命名。例如:練習11.1命名下列化合物:1沸點由上表中的沸點數(shù)據(jù)說明,二甲醚、乙醚的沸點比其相對分子質(zhì)量相同的乙醇和正丁醇分別低了近100℃和83℃,主要原因是醚分子間不能通過氫鍵形成締合分子。雖然醚分子有大的偶極矩,并能形成偶極-偶極吸引,但這種吸引力對其沸點的影響較小。醚有可能與水形成氫鍵,因此在水有一定的溶解度,其溶解度
5、與相應(yīng)的相對分子質(zhì)量的醇差不多,如乙醚和正丁醇在水中有相同的溶解度(8g/100mL水)。下表列舉了部分醚的物理常數(shù)。11.2醚的物理性質(zhì)和光譜性質(zhì)11.2.1醚的物理性質(zhì)部分醚的物理常數(shù)化合物結(jié)構(gòu)式熔點(℃)沸點(℃)密度(g/mL)二甲醚CH3-O-CH3-140-250.66甲乙醚CH3CH2-O-CH380.72乙醚CH3CH2-O-CH2CH3-116350.71正丙醚CH3CH2CH2-O-CH2CH2CH3-122910.74二異丙醚(CH3)2CH2-O-CH2(CH3)2-86680.74苯甲醚-37
6、1540.99二苯醚272591.07四氫呋喃-108660.891,4二氧六環(huán)111011.032醚—極性溶劑醚是許多有機反應(yīng)的理想溶劑。它們能溶解大量的極性和非極性物質(zhì),沸點很低,極易從產(chǎn)物中蒸發(fā)出來。與醇相比,非極性物質(zhì)更容易溶解在醚中,醚分子間沒有氫鍵締合,非極性溶質(zhì)不需能量來克服氫鍵之間的作用力。下面四種醚類化合物常用作溶劑,其中DME、THF和1,4-二氧六環(huán)都與水互溶,只有乙醚微溶于水。極性物質(zhì)在醚和醇中的溶解度差不多,醚分子具有較強的偶極矩,能夠作為氫鍵的受體。同時醚分子中氧上的未共用電子對能高效溶劑化
7、陽離子。1,4-二氧六環(huán)與霸王洗發(fā)水。醚能溶解正離子而醇能溶解正離子和負離子上圖中離子型化合物如碘化鋰(LiI)在醚中能表現(xiàn)出中等程度的溶解性,是由于陽離子能被醚的未共用電子對強烈溶劑化的原因。醚是非羥基的化合物(沒有羥基),通常不與堿起反應(yīng),正因為此,醚常作溶劑,溶解那些需要極性溶劑來溶解的強極性的堿(如格氏試劑)。3醚與試劑形成的穩(wěn)定絡(luò)合物醚的特殊性質(zhì)如極性、孤對電子、但活性小等,強化了許多試劑的形成和用途。例如,在無醚的條件下,格氏試劑不能形成,這可能是因為醚和鎂原子共用醚的一對孤對電子,從而增
8、強了試劑的穩(wěn)定性并使之在溶液狀態(tài)下穩(wěn)定存在,見下圖。醚與格氏試劑的絡(luò)合1醚的紅外光譜(IR)在IR圖譜中,醚分子中的C-O伸縮振動出現(xiàn)在1200~1050cm-1區(qū)域。盡管許多非醚類化合物在此區(qū)域也有相近的吸收譜帶,但IR譜仍然有用,因為醚分子中沒有羰基(-C=O)和羥基(-OH),若一個分子含有氧原子,IR圖譜中沒有羰基和羥基的