醚
醚的简介
通式为R-O-R′的一类化合物。在醚的结构中,氧原子与两个烃基相连,烃基可
以相同,也可不相同,相同的称为简单醚,不相同的称为混合醚。烃基可为芳烃基或
脂肪烃基。两个烃基可以彼此相连,形成环醚,如环氧乙烷。多个氧原子分别与碳原
子相连而形成的环状醚称为大环醚或冠醚。链型分子中如果含有多个碳-氧-碳(≡C-O-
C≡)结构单元,则称为缩二醇醚,如缩二乙二醇二甲醚(CH3OCH2CH2)2O。
一般醚以与氧相连的烃基加醚字命名,例如,C2H5-O-C2H5称二乙基醚,简称
乙醚;CH3-O-C2H5称甲基乙基醚,简称甲乙醚。环醚一般用俗名。
醚与烃类很相似,化学性质比较稳定,在常温下与强碱和碱金属不发生反应,与
强酸可形成盐,如图此反应产物再进一步与氢卤酸作用,则生成卤代烃和醇,醇还可
与氢卤酸反应生成卤代烃。醚在避光的情况下与氯或溴反应,可生成氯代醚或溴代醚。
醚在光助催化下与空气中的氧作用,生成过氧化合物。
醚的物化性质详细说明
1.醚的物理性质PhysicalPropertiesofEthers
在常温下除甲醚和甲乙醚为气体外,大多数醚为易燃的液体,有特殊气味,相对
密度小于1。低级醚的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点低得多。醚一般微溶于水,
易溶于有机溶剂。由于醚的化学性质不活泼,因此是良好的溶剂,常用来提取有机物
或作有机反应的。
醚的化学性质:醚键(C-O-C)是醚的官能团,比较稳定,所以醚对碱、氧化剂、
还原剂都很稳定;在常温下醚也不与金属钠作用。但是在一定条件下,醚也能发生某
些化学反应。
醚的制法:
(1)醇分子间脱水
(2)卤烷与醇钠作用(威廉森合成法):通常制备混醚采用的是威廉森合成法:
利用醇钠或酚钠与卤烃的亲核取代反应制醚。
(3)醚与浓HI酸可以生成醇,另外在H2/Pd作催化剂的情况下可以和卤代烃生
成醇.
2.醚的化学性质ChemicalPropertiesofEthers
由一个氧原子连接两个烃基的有机化合物。通式为R—O—R′。当R与R′相同时,
称简单醚;R与R′不同时,称混合醚。R′和R均为脂肪烃基者为脂肪醚;R或R′为
芳香烃基者为芳香醚。
常温下,多数醚为有香味的液体(甲醚和甲乙醚为气体),沸点比分子相对分子
量相当的醇低得多,在水中的溶解度与等相对分子量的醇相近。醚有弱极性,是良好
的有机溶剂。醚与碱、氧化剂、还原剂均不反应,与金属钠也不反应,故常用金属钠
干燥醚。
由于醚键的存在,醚在一定条件下也可发生一些特殊的反应。
醚可与强酸生成盐,与缺电子化合物生成络合物:
在较高温度下,强酸可使醚键断裂(一般使氧和较小烃基间的键断裂,最有效的
试剂是浓氢碘酸或氢溴酸)。
醚是一类比较稳定的化合物(某些环醚例外),常温下一般不与氧化剂、还
原剂、碱、活泼金属等起反应。但由于醚键的存在,在酸性条件也可发生以下反
应。
(1)盐的生成。
醚键的氧原子有未共用的电子对,由于两个烃基的+I效
应,更加增大了醚键中氧的电子云密度,与醇相比,醚是一个较强的Lewis碱。
可以接受质子生成盐,或者同Lewis酸反应生成分子复合物。
醚的盐不稳定,温度稍高或用水稀释便立即析出原来的醚。利用这一性质,
可以分离醚与卤代烃或烷烃的混合物。
BF3是一种常用的催化剂,但由于是气体,使用起来很不方便,可将其配成
乙醚溶液。而格氏试剂遇水分解需用醚作溶剂,同时格氏试剂和醚有配合作用,
使得格氏试剂在反应体系中有很好的溶解性。
(2)醚键的断裂。
在高温和亲核试剂氢卤酸的作用下,醚能发生C-O键的
断裂(二苯醚例外),烃氧基被卤原子取代,生成卤代烃和醇(或酚)。两个烃
基
不同时,一般是较小的烃基生成卤代烷;芳基烷基醚则总是发生烷氧键断裂,生
成酚和卤代烷。浓HI的作用最强,常温下就可使醚键断裂。
氢卤酸的活性次序为HI﹥HBr﹥HCl
醚和氢卤酸的反应属于亲核取代反应,机理与醇的亲核取代一样。首先是醚
遇强酸形成离子,然后再按SN1或SN2反应生成卤代烃和醇(或酚)。
甲基醚和乙基醚与HI的反应几乎是定量生成碘甲烷或碘乙烷。将反应生成
的碘甲烷或碘乙烷收集后再与硝酸银反应以测定碘的含量,根据碘量可以推算出
烷氧基的数量,这个方法称为ZeilS烷氧基定量法。
(3)过氧化物的生成。
醚键中的氧原子的-I效应也使α位的H原子活性
增加,故它们能被空气中的氧(或氧化剂)氧化,生成过氧化物(C-H键断裂)。
乙醚等低级醚和空气长时间接触,会慢慢氧化生成过氧化物。
有机化合物放置在空气中,其C-H键自动地被氧化成C-O-O-H基团的反应,
称为自氧化反应。
过氧化物不稳定,受热时易分解而发生强烈爆炸。因此醚类一般存放在深色
的玻璃瓶内,或加入阻氧剂如对苯二酚等。在蒸馏乙醚时注意不要蒸干,蒸馏[1]
前
必须检验是否有过氧化物。常用的检查方法是用碘化钾淀粉试纸,若存在过氧化
物,试纸显蓝色。除去乙醚中过氧化物的方法是向其中加入硫酸亚铁或亚硫酸钠
等还原剂以破坏过氧化物。
制法醚在工业上通常是在酸或氧化铝作用下,由醇间失水制取。实验室中常用
醇钠与卤代烷反应制备:
RONa+R′X─→R─O─R′+NaX
应用多数醚是很好的溶剂,可溶解多种化合物,高沸点的醚可用作反应介质。
本文发布于:2022-11-12 02:36:22,感谢您对本站的认可!
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