11.5
醚类通常对直接亲核取代反应不活泼,因为生成的烷氧负离子是强碱,因此是一个较差的离去基团。
然而,当与氢溴酸或氢碘酸等强酸共热时,醚会转化为卤代烷。
醚的酸性断裂是一种典型的亲核取代反应。亲核取代的类型及反应所需的条件取决于与氧原子相连的烷基的性质。
含有伯烷基的醚在过量热浓酸存在下通过SN2机理发生酸性裂解。
反应机理始于酸催化剂将质子转移至醚氧原子,形成氧鎓离子,从而生成一个更优的离去基团。
接下来,卤素离子作为亲核试剂,在 SN2 反应中进攻氧鎓离子中取代较少的碳原子,取代醇并生成第一分子的卤代烷。
过量的氢碘酸使醇分子再次经历一轮 SN2反应,生成第二个卤代烷分子。
含有叔烷基、烯丙基或苄基的醚类可在温和条件下(如中等温度和稀酸)通过 SN1 机制发生酸性断裂。
例如,当乙基叔丁基醚与稀氢碘酸反应时,醚被质子化,生成一个稳定的叔碳正离子,并释放出伯醇。
最后,叔碳正离子通过SN1反应与碘离子发生反应。N1 种机制,形成一个 叔丁基碘代叔丁烷
卤化氢对醚键断裂的反应活性随着卤素离子亲核性的增加而增强。
因此,氢碘酸和氢溴酸均可有效断裂醚键。盐酸的效率较低,而氢氟酸则不能断裂醚键。
醚通常不具有反应性,不适合直接亲核取代反应,因为烷氧基是强碱,因此离去基团较差。 然而,醚很容易发生酸裂解反应。 当与 HBr 和 HI 等强酸一起加热时,在一系列的两个取代反应中,醚可以转化为烷基卤。
第一步,醚转化为卤代烷和醇。
在第二步中,醇与过量的HX酸反应形成另一当量的烷基卤。
醚的酸性裂…