第 13 章. 以太
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1. 命名法
2. 反应
3. 合成方法
1.命名法
⑴ 官方命名法
① 以碳原子数较多的烷烃为主链。
② 将除母体主体以外的其余部分命名为烷氧基
③ 主链上与烷氧基相连的碳编号为1
④ 若主链有多个取代基,按字母顺序命名
○ 示例:(3S, 4R)-3-丁氧基-4-甲基己烷
⑤ 示例
○ 2-甲氧基丁烷
○ 1-乙氧基-3-甲基戊烷
○ 1-丁氧基-2,3-二甲基戊烷
○ 1,4-二异丙氧基丁烷
⑵ 常用命名法
① 按字母顺序写出醚氧两侧的取代基名称,并添加术语“-醚”。
② 示例
○ 甲乙醚
○ 二乙醚(乙醚)
○ 二苯醚
○ 叔丁基异丁基醚
○仲丁基异丙醚
○ 环己基异戊醚
2.反应
⑴ 反应活性低
① 醚类由于其反应活性有限,常被用作溶剂
② 使用溶剂示例
○ 乙醚:又称乙醚
○ 四氢呋喃:又称THF
○ 四氢吡喃:又称THP
○ 1,4-二恶烷
○ 1,2-二甲氧基乙烷:又称DME
○叔丁基甲基醚:又称MTBE
⑵ 反应1. HX分解
① HI和HBr容易反应,而HCl则不太容易反应
② SN2 反应:考虑空间位阻,亲核试剂攻击不含叔碳的醚
③ SN1 反应:含有叔碳的醚导致叔碳处形成碳正离子
④ 存在苯基
○ 苯基烷基醚:氧与苯基之间不发生分解。然而,在 HBr 或 BBr3 下,会发生酚化
○ 联苯醚:不发生醚分解
⑶ 反应2. H2O、H2SO4水解
① 醚形成:ROH + R’OH → ROR’
② 强酸性条件下,可发生ROH、R’OH的逆反应
⑷ 反应3. THP醚的保护:使用DHP(二氢吡喃)进行醚保护
① 保护步骤
② 脱保护步骤
⑸ 反应4. 克莱森重排反应
①反应物:烯丙基乙烯基醚或烯丙基苯基醚
图 1. 使用烯丙基苯基醚作为反应物的克莱森重排反应
⑹ 反应5. 冠醚
① 又称相转移催化剂、离子载体、季铵盐、穴状配体
② 由于重复的CH2CH2O结构,命名为3n-冠-n-醚
③ 根据孔径大小与不同离子形成络合物:配位后可在非极性溶剂中传输阳离子
○ Li+: 12-冠-4-醚 (n=4)
○ Na+: 15-冠-5-醚 (n=5)
○ K+: 18-冠-6-醚 (n=6)
○ 示例:KF 不溶于乙腈,但冠醚可电离 K+ 并捕获 F- 离子
3。 合成方法
⑴ 对称醚的合成
①总结:高温时消除反应占主导地位,低温时加成反应占主导地位> ②(不理想)H2SO4,180°C:R-CH2OH + H2SO4 → R=CH2。 酒精E1消除反应
图2. 对称醚的合成失败
③ (desirable) H2SO4, 140°C: R-CH2OH + H2SO4 → R-CH2-O-CH2-R
图3. 对称醚的成功合成
④ 缺点:对称醚的合成会产生各种醚(ROR、R’OR、R’OR’),不适合
⑤ 例外的是,使用叔醇作为一种组分成功合成了不对称醚(∵ SN1 反应)
⑵ Williamson醚合成:不对称醚的合成
① 机制
○ 步骤 1. ROH + NaH → RO-Na+ + H2
○ 步骤 2. RO- + R’I → ROR’ + I- (SN2):R’ 的立体化学反转
图 4. Williamson 醚合成机理
② (式) 醇在NaH、R’X条件下的反应可视为SN2反应
③限制:如果R’X不是卤代甲烷或伯卤代烷基,消除反应占主导地位,不适合
⑶ 烷氧基汞化-脱汞
① 概述
○ 当威廉姆森醚合成不适用时有用
○ 烷氧基汞化-脱汞是马尔可夫尼科夫水合,其中ROH是反应物
○ 类似于烯烃的oxymercuration-demercuration
② (式) 1. Hg(O2CCF3)2、ROH、2. NaBH4、HO-条件下的反应
③ 机制
图5. 烷氧基汞化-脱汞机理
○ Hg 暴露内部电子以产生环状中间体
○ ROH是一种弱亲核试剂,会发生类似SN1的反应,攻击具有多个取代基的碳
输入: 2019.01.12 16:45