有机化合物---醚

水的两个氢原子被烃基取代的有机物为醚，醚的官能团是醚键（-O-）。

常见的醚有乙醚，乙醚沸点很低，使用时不能用到明火，否则就会发生爆炸。

醚的分类

两个取代烷基相同时称为对称醚，不同时称为混合醚。常见的对称醚有甲醚、乙醚，混合醚有甲基乙基醚。这类醚的命名也是先读出两个取代基后面再加一个“醚”字。

按照两个取代基的类别，将其分为脂肪醚和芳香醚。

根据醚分子中有无环，还可以分为环醚和无环醚。如果环上患有氧原子，那么就成为环氧化合物。

醚的物理性质

醚的熔沸点都比较低，因为它不能像醇分子一样形成分子间氢键，所以醚的沸点要比同碳数的醇低的多，如甲醚的沸点为-25℃，而乙醇的沸点为78℃。

对于与水的互溶性，大部分醚都是不溶于水的，但四氢呋喃和1，4-二氧六环却能与水完全互溶，这是由于一般醚的氧都被旁边的氧包围起来了，难以与水形成氢键。而四氢呋喃和1，4-二氧六环的氧被裸露出来，与水形成氢键，增加了与水的相容性。

醚的结构

醚的氧原子SP3杂化，氧原子的两队孤对电子分别占据两个SP3杂化轨道，另外俩个SP3杂化轨道分别去邻位碳原子的SP3杂化轨道重叠形成σ键。由于σ键的键能较大，破坏起来比较难，所以醚是一个比较稳定的有机物。

甲醚的球棍模型

乙醚的球棍模型

醚的化学性质

前面介绍了醚的结构，结构决定性质，性质决定用途。醚的结构就说明醚的最容易短的键是碳氧键，因为碳氧的电负性相差较大。

（1）烊盐的形成

由于醚键的氧有孤对电子，所以它可以相当于路易斯碱，即可以与硫酸、盐酸或路易斯酸形成烊盐。

（2）醚的碳氧键断裂的反应

醚在HI中加热，容易发生碳氧键断裂的反应。反应中，氢离子先与氧原子形成烊盐，然后根据醚的结构，发生SN2或SN1反应。一级烷基容易发生SN2反应，3级烷烃容易发生SN1反应，生成物是对应的醇和碘代烷，如果反应体系酸过量，醇会继续反应生成卤代烷。

对于混合醚，碳氧键断裂的顺序为：三级烷基＞二级烷基＞一级烷基。

环醚的开环反应

（1）酸性条件下开环

当有机物的环中含氧原子时，为环醚。环醚的碳氧键也可以断，在酸性条件下，氧原子被质子化，带一个正电荷，对与其相连的碳原子周围的电子有吸引作用，使碳原子带有部分正电荷，当亲核试剂进攻时，增强了与亲核试剂的结合能力。

那么，亲核试剂进攻哪一个碳呢？这取决于哪个碳原子的正电性大，即连取代基较多的碳，因为取代基一般是给电子基团，有利于碳正离子的稳定性。如下图中亲核试剂进攻红色碳。

（2）碱性条件下开环

碱性条件下的开环，主要靠亲核试剂的进攻，所以碱性开环时要求亲核试剂的亲和性要强。此时，断开哪一个碳氧键取决于空间位阻。在大多情况下与酸性条件下相反。

键的形成与断裂同时发生

醚的制备

现在有机合成方法中合成醚的方法较好的是Williamson合成法。

Williamson合成法是利用醇和卤代烃在无水条件下的反应。

RONa + R'X ---------- ROR' + NaX

由于这是一个SN2反应，醇钠的烷氧负离子作为亲核试剂希望其亲和性较强，而被进攻的卤代烃希望其空间位阻较小，所以氯代烃最好是一级卤代烃。

总之，醚类化合物利用其稳定性，可做反应溶剂。环氧乙烷类化合物也是合成高分子化合物的构造单元。同时，冠醚类分子（如18-冠-6）可做相转移催化剂。

根据相似相溶原理，有机物易溶于有机溶剂，所以有机反应一般用有机溶剂做反应溶剂，无机反应一般用水作溶剂。那么，如果想让有机物和无机物反应怎么办呢？这是就需要像反应体系加相转移催化剂。相转移催化剂就像搬运工一样，将水相的无机物搬到有机相让他们反应，然后再返回水相继续搬运，所以，反应加入一点就可以了。