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醚的概念

醚是醇或酚的羟基中的氢被烃基取代的产物。多数醚在常温下为无色液体，有香味，沸点低，比水轻，性质稳定。醚类一般具有麻醉作用。如乙酉迷是临床常用的吸入麻醉剂。

醚的通式为R-O-R'，R和 R’可以相同，也可以不同。相同者称为简单醚或者叫对称醚;不同者称为混合醚。如果R、R'分别是一个有机基团两端的碳原子则称为环醚，如环氧乙烷等。

氧原子的电负性比碳更强，因此与氧连接的α氢原子酸性强于碳连接的α氢原子，然而其酸性比不上羰基α氢原子。

醚的普通命名法是于烃基后加上“醚”字，习惯上对称醚的“二”字可省略。醚的两个不同基团排列顺序通常是：先小基团后大基团。芳香醚的命名习惯则为：苯基或芳烃基在前。英文命名则按字母顺序。冠醚的命名为 x-冠-y，x代表环总原子数，y代表环中氧原子数。

醚的结构通式

通式为R-O-R'，R和 R’可以相同，也可以不同。相同者称为简单醚或者叫对称醚;不同者称为混合醚。如果R、R'分别是一个有机基团两端的碳原子则称为环醚，如环氧乙烷等。

在脂肪醚中，分子中不是由氧原子和碳原子结合成环状醚结构的醚称为无环醚。还可细分为饱和醚和不饱和醚。有氧原子和碳原子结合成环状醚结构的醚称为环醚。环上含氧的醚称为内醚或环氧化合物。含有多个氧的大环醚因形如皇冠称之为冠醚。

醚的分类

两个烃基相同的醚成为对称醚，也叫简单醚。两个烃基不相同的醚称为不对称醚，也叫混合醚。

CH3—O—CH3 对称醚

CH3—O—CH2CH3 不对称醚

根据两个烃基的类别，醚还可以分为脂肪醚和芳香醚。

在脂肪醚中，分子中不是由氧原子和碳原子结合成环状醚结构的醚称为无环醚。还可细分为饱和醚和不饱和醚。有氧原子和碳原子结合成环状醚结构的醚称为环醚。环上含氧的醚称为内醚或环氧化合物。含有多个氧的大环醚因形如皇冠称之为冠醚。

醚基

醚基是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。

通常，醚以习惯法命名，先写出与氧相连的两个烃基的名称，再加上“醚”字。例如：　常温下，多数醚为有香味的液体（甲醚和甲乙酉迷为气体），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。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，Z有效的试剂是浓氢碘酸或氢溴酸）

与醚的结构相关文文章：

醚的物理性质

多数醚是易挥发、易燃的液体。醚分子之间不能形成氢键，与醇不同，所以沸点比同组分醇的沸点低得多，如乙醇的沸点为78.4℃，甲醚的沸点为-24.9℃；正丁醇的沸点为117.8℃，乙酉迷的沸点为34.6℃。

多数醚不溶于水，但常用的四氢呋喃和1,4-二氧六环却能和水完全互溶，这是由于二者和水形成氢键。乙酉迷的碳氧原子数虽然和四氢呋喃的相同，但因后者的氧和碳架共同形成环，氧原子突出在外，容易和水形成氢键，而乙酉迷中的氧原子“被包围”在分子之中，难以和水形成氢键，所以乙酉迷只能稍溶于水。在室温下，乙酉迷中可溶有1%～1.5%的水；水中可溶解7.5%的乙酉迷。

由于二者相互溶解很少，而多数有机物易溶于乙酉迷，故常用乙酉迷从水中各种提取易溶于乙酉迷的物质，但醚提取液中会含有少量水，在蒸馏乙酉迷之前，需要经过干燥去水，同时，在提取过程中也会损失一部分乙酉迷。乙酉迷是实验室中常用的溶剂，而盐类化合物在其中不溶，故于盐类化合物的乙醇溶液中加入乙酉迷，可从中析出沉淀物——盐类化合物。乙酉迷极易挥发、着火，乙酉迷气体和空气形成爆炸性混合气体，一个电火花即会引起剧烈爆炸。

乙酉迷是在外科手术中常用的麻醉剂，其作用不是化学性质的，而是溶于神经组织脂肪中引起的生理变化。这种麻醉作用决定于醚在脂肪相和水相中的分配系数。乙烯基醚也是一种麻醉剂，其麻醉性能比乙酉迷强7倍，而且作用极快，但有迅速达到麻醉程度过深的危险，因而限制了它在这方面的实际应用。

醚的化学性质

1、形成钅羊盐

醚由于氧原子上带有孤电子对，作为一个碱和浓硫酸、氯化氢或路易斯酸（如三氟化石朋）等可形成二级钅羊盐。

乙酉迷能吸收相当量的盐酸气，形成钅羊盐，如果与有机碱如胺的乙酉迷溶液放在一起，即可析出胺的盐酸盐，这是制备胺盐的一个方法。

如将醚与三氟化石朋形成的二级盐和氟代烷反应，还可以形成三级钅羊盐。

这种三级盐极易分解出烷基正离子，并与亲核试剂反应，所以，是一种很有用的烷基化试剂。

2、自动氧化

乙酉迷及其他的醚如果常与空气接触或经光照，可生成不易挥发的过氧化物（peroxide）。

多数自动氧化是通过自由基机理进行的。

过氧化醚是爆炸性极强的高聚物，蒸馏含有该化合物的醚时，过氧化醚残留在容器中，继续加热即会爆炸。为了避免意外，在使用存放时间较长的乙酉迷或其他醚如四氢呋喃等之前应先进行检查，如果含有过氧化物，加入等体积的2%碘化钾醋酸溶液，会游离出碘，使淀粉溶液变紫色或蓝色。三价硫酸铁和50%硫酸配制的硫酸亚铁溶液，约加入体积的1/5，并剧烈震荡，可破坏过氧化物。也可用氢化锂铝等还原过氧化物。为了防止过氧化物的形成，市售无水乙酉迷中加有0.05μg/g二乙基氨基硫代甲酸钠做抗氧化剂。即使乙酉迷中不含过氧化物，由于乙酉迷高度挥发及其蒸气易燃，也常有爆炸和着火的危险，使用时一定要注意及要有预防措施。

3、碱性开环反应

碱催化开环主要是试剂活泼，亲核能力强，环氧化合物上没有带正电荷或负电荷，这是一个SN2反应，C—O键的断裂与亲核试剂和环碳原子之间键的形成几乎同时进行，这时试剂选择进攻取代基较少的环碳原子，因为这个碳的空间位阻较小。

4、酸催化的开环反应

开环反应按SN1或带有SN1特征的 SN2历程进行。酸性开环，开环方向：生成稳定碳正离子

乙硼火完与环氧化物开环反应也是酸催化开环，乙硼火完可以看作是甲硼火完的二聚体，硼外层6电子构型，可以与环氧化物中的氧络合，其作用与质子酸类似，因此硼火完中的负氢转移到取代基较多的环碳原子上。

5、碳氧键断裂反应

醚与氢碘酸一起加热，发生的断碳氧键裂，这种断裂是酸与醚先形成钅羊盐，然后，随烷基性质的不同，而发生SNl或SN2反应，一级烷基发生SN2反应，三级烷基容易发生SN1反应，生成碘代烷和醇，在过量的酸存在下，所产生的醇也转变成碘代烷。

氢溴酸和盐酸也可以进行上述反应，但因两者没有氢碘酸活泼，需用浓酸和较高的反应温度。

对于混合醚，碳氧键断裂的顺序是：三级烷基>二级烷基>一级烷基>芳基。

芳基与氧的孤电子对共轭，具有某些双键性质，因此难于断裂。Zeisel S（蔡塞尔）的甲氧基（—OCH3）定量测量法，就是以上面的反应为基础而进行的。天然的复杂有机物分子内，常含有甲氧基。取一定量的含有甲氧基的化合物和过量的氢碘酸同热，把生成的碘甲火完蒸馏到硝酸银的酒精溶液里，按照所称生成的碘化银的含量，就可计算出原来分子中的甲氧基含量。

6、1,2-环氧化合物的开环反应

一般的醚是较稳定的化合物，故常用作溶剂。醚对碱很稳定，例如，醚与氢氧化钠水溶液、醇钠的醇溶液以及氨基钠的液氨溶液都无反应。但环氧乙烷这类化合物和一般醚完全不同，它不仅可与酸反应，而且反应条件温和、速度快，同时还能与不同的碱反应。原因是它的三元环结构使各原子的轨道不能正面充分重叠，而是以弯曲键相互连结，由于这种关系，分子中存在一种张力，极易与多种试剂反应，把环打开，在有机合成中非常有用，通过它可以合成多种化合物。

与醚的性质相关文文章：

醚类易挥发、点燃，常用作汽油中的成分，此外一般还具有麻醉作用，如乙酉迷是临床常用的吸入麻醉剂。下面介绍一下醚的合成方法。

1、醇脱水法

醇可通过脱水反应制备酉迷：

2 R-OH → R-O-R +H2O（高温下）

该反应过程需要高温（通常在125°C）。该反应还需要酸的催化（通常为硫酸）。上述方法对于制备对称醚来说有效，但对于不对称醚却无能为力，如：乙酉迷易于通过此法制备，环醚也同样可用此方法制备（分子内脱水）。另外此方法还会引入一定的副产物，如分子内脱水产物：

R-CH2-CH2(OH) → R-CH=CH2 + H2O

另外此法只能合成一些简单的醚，对于复杂的分子醚类分子不太适用。对于复杂分子则需要更温和的条件来合成。

2、Ullmann二芳醚合成

Ullmann二芳醚合成的反应很类似于威廉姆逊反应，不同之处在于底物是芳香卤代烃。该反应需要催化剂才能进行，如：铜。

醇对于烯烃的亲电加成反应

醇可与活化后的烯烃进行亲电加成：R2C=CR2+ R-OH → R2CH-C(-O-R)-R2

该反应需要酸催化，三氟醋酸gong(Hg(OCOCF3)2)常可作为这种反应的催化剂，反应生成具有弗拉基米尔·瓦西里耶维奇·马尔科夫尼科夫（Markovnikov）立体化学的醚类。使用相似的反应条件，四氢吡喃醚（THP)可作为一种醇的保护基。

3、威廉姆逊醚合成

卤代烃和醇盐发生亲核取代反应：R-ONa + R'-X → R-O-R' + NaX

该反应称作：威廉姆逊合成。该反应通过用强碱处理醇，形成醇盐，而后与带有合适离去基团的烃类分子反应。这里的离去基团包括：碘、溴等卤素，或磺酸酯。该方法对于芳香卤代烃一般不适用（如：溴苯，参见Ullmann缩合）。该方法还只局限于一级卤代烃才可得到较好的收率，对于二级卤代烃与三级卤代烃则由于太易生成E2消除产物而不适用。

在相似的反应中，烷基卤代烃还可与酚负离子发生亲核取代反应。R-X虽不能与醇反应，但酚却能够进行该反应（酚酸性远高于醇），它可通过一个强碱，如：氢化钠先形成酚负离子再进行反应。酚可取代卤代烃中的X离去基团，形成酚醚的结构，该过程为SN2机理。

C6H5OH + OH- → C6H5-O- + H2O

C6H5-O- + R-X → C6H5OR

4、间接水合法

间接水合法，也称硫酸酯法，反应分两步进行。首先，将乙烯在一定温度、压力条件下通入浓硫酸中，生成硫酸酯，再将硫酸酯在水解塔中加热水解而得乙醇，同时有副产物乙酉迷生成。间接水合法可用低纯度的乙醇作原料、反应条件较温和，乙烯转化率高，但设备腐蚀严重，生产流程长，已为直接水合法取代

5、高温氧化铝催化法

工业上可在氧化铝催化下 ，于300℃左右由乙醇分子间失水制得。使人昏迷的原理：乙酉迷中含有过氧化物导致细胞失水，还有乙酉迷容易分解成有毒气体。

在这其中还有乙醇和水没有清楚，因为乙醇在形成乙酉迷时形成共沸物。如果想得到很纯的乙酉迷就得将乙酉迷先用干燥的氯化钙进行处理后再用金属钠进行干燥。这样就能得到纯净的乙酉迷了。

与醚的生成相关文文章：

常见的醚类包括石油醚、二甲醚、乙酉迷等，醚类常在YL领域用作麻醉剂，在化学工业中用作溶剂或萃取剂，以及合成农药、生产燃料等用途。下面具体介绍下各类醚的作用与用途。

乙酉迷用途

乙酉迷主要用作油类、染料、生物碱、脂肪、天然树脂、合成树脂、硝化纤维、碳氢化合物、亚麻油、石油树脂，松香脂、香料、非硫化橡胶等的优良溶剂。医药工业用作药物生产的萃取剂和YL上的麻醉剂。毛纺、棉纺工业用作油污洁净剂。火yao工业用于制造无烟火yao

乙酉迷要用玻璃瓶或铁桶盛装。容器Z好存放在户外或易燃液体专用库内，要远离火种热源，库温不宜起守28℃。要与氧化剂、氧、氯严格隔存放。大量存放乙酉迷的仓库必须设有自动喷水及射出二氧化碳的装置。避免阳光直射，防止静电，也要预防受到闪电引火。长期存放时会生成化学性质更为活泼、危险性更大的过氧化物。搬运时要轻装轻卸，严防包装破损。发现桶漏时不要焊，而用粘结剂补。换桶时，应在降温后或在早晚凉爽时进行。

乙酉迷泄漏时，首先要切断所有火源，载好防毒面具、手套等，然后用不燃性分散制成的乳液刷洗，经稀释的洗水可放入废水系统。如果没有分散剂，可强行通风，直至漏液全部蒸发排除为止。

石油醚用途

主要用作溶剂及作为油脂的抽提。

醚类常用作有机溶剂及色谱分析溶剂；用作有机GX溶剂、医药萃取剂、精细化工合成助剂等；也可用于有机合成和化工原料。

用于有机合成和化工原料，如制取合成橡胶、塑料、锦纶单体、合成洗涤剂、农药等,亦是很好的有机溶剂。主要用作溶剂，也用作发泡塑胶的发泡剂,药物、香精的萃取剂、易激动或抑郁、流涎、呕吐、食欲下降和多汗等。液体或高浓度蒸气对眼有刺激性。

二甲醚用途

二甲醚主要用作有机合成的原料，也用作溶剂、气雾剂、制冷剂和麻醉剂等，民用复合乙醇及氟里昂气溶胶的代用品。在国外推广的燃料添加剂在制药、染料、农药工业中有许多独特的用途。二甲醚作为一种基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途

二甲醚具有燃料的主要性质，其热值约为64.686MJ/m?，且其本身含氧量为34.8%，能够充分燃烧，不析碳、无残液，是一种理想的清洁燃料。以前主要由于其成本较高、生产及应用研究深度以及替代积极性等问题限制了在燃料领域的应用。

醚类汽油

经过多年研究和试验，我国科学家将甲醇氧化成醚类物质二甲氧基甲烷，并将这种液态物质掺入汽油，从而混合出一种GX醚类清洁汽油——二甲氧基甲烷汽油。2011 年 11 月，国家知识产权局对二甲氧基甲烷汽油这项ZL技术进行了授权公告。

2014 年 1 月，二甲氧基甲烷项目产业化论证得到十余位包括ZG工程院、ZG科学院专家及国内教授认可。与标准汽油相比，二甲氧基甲烷汽油减少了约 70 % 一氧化碳和碳氢化合物的排放，减少了汽车尾气对 PM2.5 的贡献。

甲氧基甲烷汽油不仅动力性能高，而且价格比传统汽油每吨要低 700～1 000 元。这类汽油不会对汽车发动机造成损害，甚至还有保护作用。目前，二甲氧基甲烷汽油受到不少加油站的青睐。

与醚的作用相关文文章：

醚的官能团——醚基

“羟基(-OH)”、“醛基(-CHO)”和“羧基(-COOH)”等，都是官能团。醚的官能团叫醚基。包括“碳碳双键(C=C)”和“碳碳三键(C≡C)”也一样，都是官能团，但不包括“碳碳单键(C-C)”。醚基是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。

通常，醚以习惯法命名，先写出与氧相连的两个烃基的名称，再加上“醚”字。例如：　常温下，多数醚为有香味的液体（甲醚和甲乙酉迷为气体），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。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，Z有效的试剂是浓氢碘酸或氢溴酸）。醇可以在浓硫酸的催化作用下分子间脱水生成醚。

其他官能团

1、羟基(-OH)

羟基化学式为-OH，是一种常见的极性基团。羟基主要分为醇羟基，酚羟基等。羟基与水有某些相似的性质，羟基是典型的极性基团，与水可形成氢键，在无机化合物水溶液中以带负电荷的离子形式存在（OH-），称为氢氧根。

羟基可以分为两类：醇羟基和酚羟基

醇羟基

醇羟基与伯、仲或叔碳原子相连为伯醇、仲醇或叔醇，按醇分子中所含羟基数目可分为一羟醇(一元醇)和多羟醇(多元醇)，多元羟醇中的羟基在相邻碳原子上时，叫做邻醇羟基，具有与一羟醇相似的性质，也有一定的特性。

醇羟基的酸性按伯、仲、叔醇的顺序减弱，因此，在-OH键断裂的反应中，其反应速度依次下降，在R—OH键断裂反应中，叔醇的反应速度比伯、仲醇快，在控制下，伯醇氧化成醛(但用较强的氧化剂会使生成的醛转化成羧酸)；仲醇氧化为酮(通常稳定．不会进一步氧化)；一般叔醇不易被氧化。

酚羟基

酚羟基（-OH） 为酚类的官能团。在C—O—H结构中，氧原子含有孤对p电子，p电子云和苯环的大π电子云从侧面有所重叠，使氧原子上的p电子云向苯环转移，使氢氧原子间的电子云向氧原子方向转移，结果C—O键更牢固，O—H键更易断裂。羟基中氢原子较易电离，使苯酚显示一定的酸性，能和强碱发生中和反应（乙醇则不能）。

2、醛基

羰基中的一个共价键跟氢原子相连而组成的一价原子团，叫做醛基，醛基结构简式是-CHO，醛基是亲水基团，因此有醛基的有机物（如乙醛等）有一定的水溶性。

醛、糖醛、葡萄糖、麦芽糖等分子中都含有醛基。醛类分子中的醛基性质活泼，容易发生缩合、亲核加成反应。醛基能还原成羟甲基（—CH2OH）或氧化成羧基（—COOH）。醛基还原就会变成醇就是在C=O打开加成氢气。

3、羧基

羧基是由多个羟基组成的基团，它是羧酸的官能团，为羧基—COOH。简单的说，羧基是由CHO构成的化合物。确切地说 是一个氢原子共享2个氧原子，因为C与2个氧原子之间形成大Π键,故2个O对H的作用是等价的。

由羰基和羟基组成的一价原子团，叫做羧基。羧基的性质并非羰基和羟基的简单加和。例如，羧基中的羰基在羟基的影响下变得很不活泼，不跟HCN、NaHSO3等亲核试剂发生加成反应，而它的羟基比醇羟基容易解离，显示弱酸性。在羧酸盐的阴离子中，由于电子的离域作用，发生键的平均化。因此它的两个碳氧键实际上是完全相等的。

另外，羧基不能被还原成醛基，要还原羧基必定是用很强的还原剂(LiAlH4),生成的醛会立即被还。

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烯醇醚化反应

烯醇醚化反应enol etherification烯醇经基上的氢被烷基取代生成烷基烯基醚的反应。

一般单c基醛酮在互变异构的平衡体系中烯醇的含量很少，相应的烯醇醚通常也不是由烯醇和醇脱水而成的。乙炔和乙醇在碱催化下可以发生加成反应生成乙基乙烯醚，其他的醇可以与乙基乙烯醚进行醚交换反应。牛成相应的乙烯醚。

Mitsunobu醚化反应

Mitsunobu反应（光延反应）是一种双分子亲核取代反应（SN2反应）。1967年， Mitsunobu 报导了在三苯膦（PPh3）和偶氮二甲酸二乙酯（DEAD）作用下酸和醇缩合成酯的新方法。当底物为仲醇的时候，与羟基相连的碳原子的构型会发生翻转。经过多年的研究和发展，形成了一大类合成方法，我们称之为Mitsunobu 反应。这类反应被广泛应用在有机合成，特别是天然产物的合成中。

Mitsunobu反应机理相当复杂，其中的中间体实体以及它们所起的作用仍然有许多争论。先是三苯基膦进攻DEAD形成中间体，夺取羧酸质子形成正离子，亲核试剂进攻离子的膦正ZX形成氧膦离子，而DEAD脱落下来形成肼的副产物。虽然说反应当中参与了很多的膦中间体，但是step4是唯yi形成产物的路径并且Z后得到三苯基氧膦副产物。

高分子醚化

将醚基引入高分子的反应。其特点与低分子有机化学反应相似。常见的高分子醚化有以下五种类型，以纤维素高分子醚化 l—OH表示)为例：①与环氧化物的醚化〔反应式(1)〕；②与烯类反应〔反应式(2)〕；③与重氮甲烷反应〔反应式(3)〕；④被季铵取代〔反应式(4)〕；⑤与硫酸酯或卤代烷反应〔反应式(5)〕。

l—OH表示)为例：①与环氧化物的醚化；②与烯类反应；③与重氮甲烷反应；④被季铵取代；⑤与硫酸酯或卤代烷反应。

醚化副反应

醚化副反应，广义的醛化反应系指醇与醇间缩合一分子水生成醚的反应，在有机合成中常见。在化纤工业中常特指对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇（EG）或对苯二甲酸（TPA）与乙二醇在酯交换和缩聚反应过程中，因乙二醇过多而导致醇分子之间脱水而生成二甘醇（TEG）副产物时所发生的反应。体系中二甘醇的存在，可降低聚酯的熔点和耐热氧化性，使切片颜色变黄、纺丝困难，严重影响聚酯切片的质量。在聚酯合成时应严格控制乙二醇的量、反应温度和时间，应防止或减少醚化副反应的发生。

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