15: Ефіри, епоксиди та тіоефіри

Last updated

Oct 25, 2022
Save as PDF
- Індекс
- 15.1: Фізичні властивості ефірів

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Цілі навчання

Прочитавши цю главу і виконавши ВСІ вправи, учень може мати можливість

прогнозувати відносні температури кипіння та розчинності ефірів (див. Розділ 15.1)
пояснити, як ефірні розчинники стабілізують електрофільні реагенти (див. Розділ 15.1)
визначити структури ефірів за їх спектрами і пояснити їх характерні поглинання і фрагментації (див. Розділ 15.2)
розробити ефективний лабораторний синтез ефірів та епоксидів, включаючи:

а) Синтез ефіру Вільямсона (див. Розділ 15.3)

б) алкоксимерція-демеркурація (див. Розділ 15.4)

в) пероксикислотне епоксидування (див. Розділ 12 глави 9)

г) базисна циклізація галогідринів (див. Розділ 15.7)

прогнозувати продукти або реакції ефірів і епоксидів, включаючи:

а) кислотне розщеплення ефірів (див. Розділ 15.5)

б) розкриття епоксидів (див. Розділ 15.8)

в) реакції епоксидів з металоорганічними реагентами (див. Розділ 15.10)

пояснити, як коронні ефіри сольватують катіони металів (див. Розділ 15.10)
пояснити реакцію епоксидних мономерів з утворенням клейової смоли (див. Розділ 15.11)
опишіть структуру і реакційну реакцію сульфідів (див. Розділ 15.12)
використовуйте свої знання про хімічну реакційну здатність, щоб запропонувати механізми та продукти для подібних реакцій, яких ви ніколи раніше не бачили (розділи на сьогоднішній день)
запропонувати багатоступінчасті синтези, використовуючи всі реакції, вивчені в цій главі (розділи на сьогоднішній день)

Зверніть увагу: номенклатура IUPAC та важливі загальні назви спиртів були пояснені в главі 3.

15.1: Фізичні властивості ефірів
Ефіри слабо полярні на вуглецевих кисневих зв'язках. Розмір і структура вуглецевих ланцюгів, пов'язаних з атомами кисню, також впливають на фізичні властивості.
15.2: Спектроскопія ефірів
Ефіри можуть бути ідентифіковані по C-O розтягуванню в ІЧ-спектрі та зсуву водню в спектрі ЯМР протонів з відповідним зрушенням для вуглецю в C-13 ЯМР.
15.3: Синтез ефіру Вільямсона
Синтез ефіру Вільямсона протікає реакцією SN2 нуклеофіла алкоксиду з алкілгалогенідом.
15.4: Алкоксимерація-демеркураційний синтез ефірів
Алкоксиртурація - це стереоспецифічна, регіоселективна реакція електрофільного приєднання, оскільки немає карбокатних перебудов через стабілізацію реактивного проміжного продукту. Продукція Марковникова надійно синтезується цим шляхом.
15.5: Кисле розщеплення ефірів
Найпоширенішою реакцією ефірів є розщеплення зв'язку С—О сильними кислотами.
15.6: Автоокислення ефірів
Дбайливе поводження з ефірами потрібно, щоб уникнути потенційно вибухонебезпечних ситуацій.
15.7: Синтез епоксидів
Епоксиди (також відомі як оксирани) - це тричленні кільцеві структури, в яких одна з вершин - кисень, а дві інші - вуглеці. Епоксиди є корисними реагентами для побудови довших вуглецевих ланцюгів з реагентами Гріньяра.
15.8: Відкриття епоксидів
Розтин екзоксидів - це регіоселективна реакція в залежності від структури епоксиду і умов реакції. Також обговорюється стереохімія продуктів, що виробляються різними реакціями.
15.9: Реакції епоксидів з Гріньяром та органолітієвими реагентами
Реакції Гріньяра з оксидом етилену виробляють первинний спирт, що містить на два більше атомів вуглецю, ніж оригінальний реагент Гріньяра.
15.10: Коронні ефіри
«Коронний ефір» - це циклічний ефір, що містить кілька (тобто 4, 5, 6 і більше) атомів кисню. Коронні ефіри примітні тим, що вони можуть розчиняти іонні сполуки, розчиняючи катіон.
15.11: Епоксидні смоли - поява сучасних клеїв
Епоксидні смоли - корисний клас клеїв.
15.12: Тіоефіри (сульфіди) та силілові ефіри
Тіоли і сульфіди є «сірчаним еквівалентом» спиртів і ефірів.
15.13: Додаткові вправи
Цей розділ містить додаткові вправи для ключових навчальних цілей глави.
15.14: Рішення додаткових вправ
У цьому розділі є рішення додаткових вправ з попереднього розділу.