Brstjjy

醚的一般结构

醚（漢語拼音：mí，英语：Ether）是具有醚官能团的一类有机化合物。醚官能团是由一个氧原子连接两个烷基或芳基所形成，醚的通式为：R–O–R。它还可看作是醇或酚羟基上的氢被烃基所取代的化合物。^[1]

醚类中最典型的化合物属：乙醚，它常用于有机溶剂与医用麻醉剂。由于其在化学中的常用性（乙醚是最常用的醚类提取溶剂），我们还有时将乙醚直接简称为“醚”。醚类化合物的应用常见于有机化学和生物化学，它们还可作为糖类和木质素的连接片段。

结构和化学键

醚的结构通式为：R-O-R(R')、Ar-O-R或Ar-O-Ar(Ar')（R＝烃基，Ar＝芳烃基）。醚的键角约为110°，C-O键长为140pm，C-O键的旋转能垒的能量很小，而水、醇与醚分子中氧的键合能力也与此相似。根据价键理论，氧原子的杂化状态是sp³。

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。

分类

醚可以根据醚键是否成环分为：直链醚和环醚两大类。
分子中含有多个乙烯氧基（-CH2CH2O- ）结构单元的大环醚称为冠醚。冠醚是一种大环多醚，因分子形状类似王冠而得名。
在直链醚中，氧原子所连接的两个烃基相同则称为：单醚； 两个烃基不相同则称为：混醚；两个烃基中有一个或两个是芳基的称为：芳香醚。

命名

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。

物理性质

醚分子不能互相形成氢键，因此它们具有和醇类相比较低的沸点。醚具有微弱的极性，这是由于醚官能团中碳氧碳的键角约110度，而碳氧之间的极性差异没有抵消（不同于二硫化碳之类的线型分子）。醚类极性不如醇、酯与酰胺类化合物，但是强于烯烃的极性。醚氧原子的孤电子对使它有可能与水分子形成氢键。

环状醚类比如四氢呋喃和1,4-二噁烷能与水混溶，这是因为这类醚分子的氧原子比起烷基醚（链状醚）来说更暴露于分子之外，所以极性比起后者更大。

反应

乙醚过氧化物多聚体的结构

醚类总体来说化学活性都较低，但强于烷烃（环氧化物、酮、缩醛参见各自条目）。

与醚相关的重要反应讲解如下：^[2]

醚的裂解

虽然醚不能轻易的发生水解反应，但于酸性条件下（如：氢溴酸或氢碘酸），可断裂为醇。盐酸条件下，断裂醚的速度非常慢。
如：甲醚制备溴代甲烷：

ROCH₃ + HBr → CH₃Br + ROH

该类反应都是通过鎓中间体进行，如：
[RO(H)CH₃]⁺Br^-.

有些醚类能于三溴化硼条件中迅速分解，有时还可用更强的路易斯酸如：三氯化铝反应，制备溴代烷烃。^[3] 这些都取决于取代基的不同，还有些醚类可在特定的试剂中发生裂解，如非常强的碱。

过氧化物

临近氧原子，含有CH基团的一级醚或二级醚易形成有机过氧化物，如：乙醚过氧化物。该反应需要氧气（或者空气）参与，且在光、金属和醛的催化下加速反应。得到的过氧化物在高温或高浓度下具爆炸性，因此操作二异丙基醚、四氢呋喃等醚类溶剂大多都不可蒸干，而厂商在分装醚类试剂也会放入一些稳定剂，防止大量产生过氧化物。

作为路易斯碱

醚类可作为路易斯碱及Bronsted碱。强酸与醚发生反应，可提供给醚氧原子一个质子，从而形成：“鎓离子”，如：乙醚可以与三氟化硼形成络合物(BF₃^.OEt₂) 。醚还可与二价镁络合成格氏试剂。多聚醚都可与碱金属离子牢固的结合。

α-卤代反应

该反应类似于醚的α氢原子发生过氧化的反应，如：单质氯制备α-氯代醚的反应。

合成

醚在实验室条件下可通过许多方法合成：

醇的脱水

醇可通过脱水反应制备醚：

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：乙醚易于通过此法制备，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试用。对于复杂分子则需要更温和的条件来合成。

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

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，三氟醋酸汞(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。

制备环氧化合物

环氧化合物通常由烯烃氧化制备。在工业生产中，最重要的环氧化合物是：环氧乙烷，它通过乙烯和氧气制备。其他的过氧化合物还可通过以下方法制备：

• 通过过氧酸和烯烃来制备，如：间氯过氧苯甲酸（mCPBA）。


• 通过卤代醇分子内的亲核取代反应来制备。

重要的醚

	环氧乙烷	最小的环状醚。
	甲醚	一种新型的可再生替代燃料，可以和十六烷以一定的比例混合作为柴油内燃机的燃料。
	乙醚	一种常用的低沸点溶剂 (沸点：34.6°C)，早期用作麻醉剂。可以用作启动柴油发动机的燃料。
	二甲氧基乙烷(DME)	一种高沸点溶剂 (沸点为 85°C)。
	二氧六环	一种高沸点的环状的醚 （沸点为101.1°C）。
	四氢呋喃(THF)	一种环状醚类，是有机合成当中极性最大醚类溶剂之一。
	茴香醚(苯甲醚)	一种“芳香醚”，是大茴香种子精油的主要组分。
	冠醚	环状多聚醚用来做相转移催化剂。
	聚乙二醇(PEG)	一种线形的多聚醚，可以用作化妆品添加剂或者药物材料（其具有高水溶性，可以让一些非水溶性分子大大增加水溶性。

参考文献

1. 
   ^ （英文）國際純粹與應用化學聯合會．"ethers"．《化学术语总目录》在线版．
   
   


2. 
   ^ Wilhelm Heitmann, Günther Strehlke, Dieter Mayer "Ethers, Aliphatic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi:10.1002/14356007.a10_023
   


3. 
   ^ J. F. W. McOmie and D. E. West (1973). "3,3'-Dihydroxylbiphenyl". Org. Synth.; Coll. Vol. 5: 412. 
   

外部链接

• 
  ILPI page about ethers.


• 
  An Account of the Extraordinary Medicinal Fluid, called Aether, by M. Turner, circa 1788, from Project Gutenberg
  

查 论 编 常见醇及类似物 醇母体 甲醇 乙醇 乙二醇 正丙醇 异丙醇 正丁醇 羟基氧 被取代 羟基氧被 全部取代 硫醇 甲硫醇 乙硫醇 乙二硫醇 正丙硫醇 異丙硫醇 正丁硫醇 叔丁硫醇 硒醇 甲硒醇 乙硒醇 正丙硒醇 异丙硒醇 正丁硒醇 碲醇 甲碲醇 乙碲醇 正丙碲醇 正丁碲醇 钋醇 羟基氧被 部分取代 2-巯基乙醇 二硫苏糖醇 烃基 被取代 芳香基 酚 萘酚 醚基 二甘醇 三甘醇 聚乙二醇 氰基 氰醇