当前课程知识点:有机化学 > 第八章 醇酚醚 > 8.4 醚 > 8.4.3.5 环氧乙烷的开环反应
环氧乙烷是一个环状的醚
我们知道一般的醚
我们讨论醚键的断裂的时候
它是在酸性条件下
在氢氯酸的作用下断裂
但是环氧乙烷它不光是在酸性条件下
在氢卤酸的作用下能够发生醚键的断裂
它在其他条件下也能够发生
它是一个比较活泼的醚
为什么呢
这主要是因为它是一个三元环状的结构
它的母体
那么中间的这个角度是接近60度的
所以存在比较大的角张力
如果开环了之后呢
碳氧键断裂它会缓解这种角张力
从它的这种键长来看
它的碳氧键比一般的碳氧键要稍微长一点
而它的碳碳键比一般的碳碳单键
要稍微短一点
一般的碳碳单键是0.154个纳米
一般的碳氧的单键是0.143个纳米
所以它有一点发生了这种键长的平均化
我们来看一下它和亲核试剂
进行这种开环的这样一个反应
可以把它分成碱性条件下
也就是亲核试剂是负离子时候的开环
和酸性条件下的开环
那么当亲核试剂是负离子的时候呢
包括这种氢氧根负离子 烷氧负离子
氰基负离子 格氏试剂中的碳负离子
甚至还有氢负离子
都可以对它进行一个亲核的加成开环
研究发现呢 在这种负离子的条件下
也就是碱性条件下亲核加成开环的时候
它进攻的是取代少的这个碳
也就是进攻 也就是这个氧负离子
来亲核进攻位阻小的碳
进攻这个地方这个碳
来得到双官能团的化合物
如果是醇钠来进攻
那么它得到一个烷氧基取代的醇
如果是氢氧根负离子来进攻它得到二醇
如果是氰基负离子来进攻
那么它会得到相应的氢基醇
如果是格氏试剂进攻呢
就像我们讨论的 那样他会得到一个醇
如果是氢负离子进攻它也会得到醇
但是它是碳链不增长的醇
当这个环氧乙烷它是连在一个环状的
一个结构上的时候
人们发现开环之后呢
它是从背面进攻的
因为它得到的这两个官能团
是处在环的反式的 两侧的
所以说它是从碳氧键的背面
来进行亲核进攻的
也就是说它是符合SN2的
一个亲核取代的反应
那么我们再来看一下在酸性条件下
当质子酸存在下这个反应是如何进行的
在质子酸存在下它发生开环
首先是通过一个质子化
对氧的一个质子化 形成一个钅羊盐
然后接下来呢这个卤素
这个负离子 当然在这儿是一个卤素
它是优先进攻取代多的这个碳
然后进行了一个亲核取代
这个碳氧键断裂开环
同样那么从进攻取代多的这个碳上来说
会不会是首先它先断裂
形成一个碳正离子呢
这样的话因为取代多的这个碳
碳正离子 形成碳正离子更稳定一些
但是发现如果是环氧乙烷
是连接在环上的时候呢
发现仍然是从背后进攻的
仍然是两个官能团
最后得到这两个官能团
如果是在环上的话 它是在环的两侧的
所以说它还是符合SN2机理的
因为如果是SN1机理的话
真正SN1机理的话
它会是从两侧都有的
它会有顺式的 也有反式的
这样的环状取代的化合物
所以对它的解释就是说
形成这样一个质子化的钅羊盐之后呢
这个碳上会带上部分的正电荷
这个碳上也会带部分正电荷
但是这个碳上带电荷
相对来说要少一些
这个碳上带上的部分正电荷带得多
这个碳带正电荷还是更稳定一点
因此这个亲核的试剂
还是优先来进攻这个带正电荷多一点的碳
所以它优先进攻取代多的这个碳
-1.1 概论
--1.1.1 引言
-1.2 有机化学基本知识
-第一章 绪论--1.2 有机化学基本知识
-1.3 有机化合物命名的基本原则
-第一章 绪论--1.3 有机化合物命名的基本原则
-1.4 酸碱理论
-第一章 绪论--第一章章节测试题
-2.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.1 引言
-2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--HW-第二章章节测试题
-3.1 不饱和烃的概述
-3.2. 烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.2. 烯烃的化学反应
-3.3 炔烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.3 炔烃的化学反应
-3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--HW-第三章章节测试题
-4.1 芳烃概论
--4.1 芳烃概论
-4.2 芳烃的分类和命名
-4.3 苯的物理性质
-4.4 苯的结构
-4.5 单环芳烃的化学性质
--4.5.5.6 Friedel-Crafts 烷基化反应
--4.5.5.7 Friedel-Crafts 酰基化反应
-4.6 芳环上亲电取代反应的定位效应
-4.7 稠环芳烃
-4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--HW-第四章章节测试题
-5.1 手性和对称性
-第五章 对映异构--5.1 手性和对称性
-5.2 含一个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.2 含一个不对称碳的化合物
-5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-5.4 环状手性化合物
-第五章 对映异构--5.4 环状手性化合物
-5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--HW-第五章章节测试题
-6.1 卤代烃的概述
--题目要求
-6.2 亲核取代反应
-第六章 卤代烃--6.2 亲核取代反应
-6.3 消除反应
-第六章 卤代烃--6.3 消除反应
-6.4 与金属的反应
-6.5 不饱和卤代烃
-第六章 卤代烃--HW-第六章章节测试题
-7.1 本章引言
-7.2 核磁共振谱
--7.2.2 核磁共振氢谱——7.2.2.4 氢谱的基本解析
-7.3 质谱
-7.4 红外光谱
--7.4.2 红外光谱与分子结构——7.4.2.1 特征官能团的红外吸收
-7.5 有机波谱综合解析
-第七章 波谱分析在有机化学中的应用--HW-第七章章节测试题
-8.1 引言
--8.1引言
-8.2 醇
-第八章 醇酚醚--8.2 醇
-8.3 酚
-第八章 醇酚醚--8.3 酚
-8.4 醚
-第八章 醇酚醚--8.4 醚
-第八章 醇酚醚--HW-第八章章节测试题
-9.1 引言
--9.1 引言
-第九章 醛和酮--9.1 引言
-9.2 醛、酮的物理性质
-第九章 醛和酮--9.2 醛、酮的物理性质
-9.3.1 醛、酮的反应概述
-9.3.2 醛、酮的亲核加成
-第九章 醛和酮--9.3.2 醛、酮的亲核加成
-9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-第九章 醛和酮--9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-第九章 醛和酮--9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-第九章 醛和酮--9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-9.5 醛、酮的制备
-第九章 醛和酮--HW-第九章章节测试
-10.1 概论
--10.1 概论
-10.2 羧酸的结构、分类和命名
-10.3 羧酸的物理性质和波谱特征
-10.4 羧酸的化学性质
-10.5 羧酸衍生物的结构与命名
-10.6 羧酸衍生物的物理性质和波谱特征
-10.7 羧酸衍生物的化学性质
-10.8 羟基酸的分类和命名
-10.9 羟基酸的化学性质
-10.10 β-二羰基化合物
-10.11 α-卤代酸及其衍生物
-10.12 羧酸的制备
-10.13 专题:油脂 蜡 磷脂
-11.1 绪论
--本章引言
-11.2 胺
--11.2.1
--11.2.2
--11.2.3.1
--11.2.3.2
--11.2.3.3
--11.2.3.4
-11.3 硝基化合物
-11.4 腈
-11.5 异腈
-11.6 重氮化合物
-11.7 偶氮化合物
-11.8 本章小结
-12.1 杂环化合物概述
--12.1概述
-12.2 吡咯、呋喃、噻吩
-12.3 吲哚 (苯并吡咯)
-12.4 吡啶
-12.5 喹啉、异喹啉 (苯并吡啶)
-12.6 含氧六元杂环
-12.7 多杂原子五元环、六元环介绍
-第十二章 杂环化合物--HW-第十二章章节测试题
-13.1 有机合成基础-part 1
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 1
-13.1 有机合成基础-part 2
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 2
-13.2 重排反应在实际有机合成中的应用
-13.3 碳水化合物-part 1
-13.3. 碳水化合物-part 2
--13.3.3.4 单糖的反应——醛糖的递升与递降反应及酮糖的特殊反应
-13.3. 碳水化合物-part 3
-13.3 碳水化合物-part 4
-13.4 氨基酸与多肽
-期中考试--二、 选择题
-期中考试--一、判断题
-期末考试--期末考试试题