Лабораторно-практическое занятие № 26. «Простые эфиры и тиоэфиры: строение и свойства, получение и идентификация» (3ч)

 

Цель: сформировать знания о строении, свойствах, получении и идентификации простых эфиров и тиоэфиров

Вопросы для обсуждения:

1. Простые эфиры и тиоэфиры, их реакционные свойства и центры.

2. Основные свойства простых эфиров и тиоэфиров.

3. Расщепление простых эфиров и тиоэфиров галогеноводородами.

4. α-Галогенирование и окисление простых эфиров и тиоэфиров.

5. Получение простых эфиров и тиоэфиров, способы их идентификации

 

Материалы и примеры для самостоятельного изучения

Пример1. Почему нуклеофильное замещение у простых эфиров идет труднее, чем у спиртов?

Нуклеофильное замещение у простых эфиров идет еще труд­нее, чем у спиртов. Это объясняется тем, что группа RO^- является плохой уходящей группой. Однако в кислой среде в результате протонирования по кислороду она превращается в несколько луч­шую уходящую группу ROH и нуклеофильное замещение стано­вится возможным. Природа углеводородного радикала определяет в этих случаях, какой из механизмов — S_N1 или S_N2 — реализуется, причем закономерности здесь такие же, как в случае алкилгалогенидов. В качестве кислот, катализирующих реакции нуклеофильного замещения простых эфиров, обычно используют HI, H₂SO₄, HBr.

B данном случае образуется исключительно фенол, так как связь С_sp2-О прочнее по сравнению с С_sp3-О, и по­следняя разрывается легче.

Решение типовых задач

Задача 26.1. Напишите структурные формулы всех несимметричных про­стых эфиров состава C₆H₁₀O. Назовите их согласно номенклатуре IUPAC.

Задача 26.2. Приведите структурные формулы следующих соединений:

а) диметиловый эфир;

б) метилизопропиловый эфир;

в) 1-метоксипропан;

г) дивиниловый эфир;

д) диаллиловый эфир;

е) 2-метокси-2-метилбутан;

ж) 3-этокси-4-метилгексан;

з) 4-метокси-1-бутанол;

и) монометиловый эфир этиленгликоля.

Задача 26.3. Назовите соединения, формулы которых приведены:

Задача 26.4. Рассмотрите строение диэтилового эфира. Могут ли про­стые эфиры проявлять кислотные, основные и нуклеофильные свойства?

Задача 26.5. Сравните основные и нуклеофильные свойства диэтило­вого эфира и диэтилсульфида. Дайте пояснения.

Задача 26.6. Напишите уравнения реакций диэтилового эфира с соля­ной кислотой и разбавленной серной кислотой. Какие свойства проявляют в этих реакциях простые эфиры? Назовите получен­ные вещества.

Задача 26.7. Простые эфиры подвергаются расщеплению кислотами лишь в жестких условиях. Объясните, как меняется реакционная способность простых эфиров при взаимодействии со следующими соединениями: НСl, НВr, HI. Каков механизм этих реакций? Чем объясняется различная реакционная способность галогеноводородных кислот в этих реакциях?

Задача 26.8. Допишите уравнения реакций:

а) С₂Н₅-О-С₂Н₅ + НСl(конц.) =

б) C₂H₅-O-C₂H₅ + НВr (конц.) =

в) С₂Н₅-О-С₂Н₅ + НI (конц.) =

г) СН₃-С(СН₃)₂-О-СН(СН₃)₂ + НI (конц.) =

Дайте названия продуктам. Рассмотрите механизм реакций в, г.

Задача 26.9. С помощью каких реакций можно отличить:

а) 1-бутанол и диэтиловый эфир;

б) 1-хлорпропан и диэтиловый эфир?

Задача 26.10. Напишите, если это возможно, уравнения реакций дипропилового эфира со следующими реагентами:

а) металлический натрий;

б) холодная серная кислота;

в) горячая концентрированная серная кислота;

г) кипящий водный раствор гидроксида натрия;

д) метилмагнийиодид;

е) кислород на свету.

Задача 26.11. Напишите структурную формулу вещества состава C₄H₁₀O, если известно, что оно не взаимодействует с реактивом Гриньяра, а при реакции с избытком HI образует смесь подметана и 2-иодпропана.

Задача 26.12. Установите строение вещества состава C₅H₁₂O, если оно взаимодействует с натрием при нагревании без выделения водо­рода, а при действии на него избытка НВr образуется смесь бромэтана и 2-бромпропана.

Задача 26.13. Напишите уравнения реакций этиленоксида (окиси эти­лена) со следующими реагентами:

а) Н₂О(Н⁺); б) НСl; в) HCN; г) CH₃COOH; д) CH₃MgBr; е) СН₃ОН.

Объясните различия реакционной способности этиленоксида и простых эфиров.

Задача 26.14. Напишите уравнение реакции получения диэтилового эфи­ра из этилового спирта в присутствии серной кислоты. Рассмотри­те механизм реакции.

Задача 26.15. Напишите уравнения реакций получения из спиртов сле­дующих простых эфиров: диметилового, метилэтилового, диизопропилового.