醇、醚、環氧化合物與硫醇

醚的裂解(ether cleavage)

醚以惰性著稱,但有一樣東西能可靠地把它拆開:熱的、濃的強酸——尤其是氫碘酸(HI)或氫溴酸(HBr)。醚的裂解就是把那看似牢不可破的 C-O-C 連接折斷、把醚變成兩塊的反應,產物通常是一個醇(或酚)加一個鹵代烷。

酸玩的把戲是把氧變成離去基團。強酸先把醚的氧質子化,使原本中性、不活潑的氧變成帶正電的氧,它如今能以中性醇的形式離去了。然後鹵離子(一種好的親核試劑,尤其是碘離子)進攻連在該氧上的某個碳、把它頂出去。第一次裂解給出一個醇和一個鹵代烷;在過量 HI 加熱下,剛生成的那個醇還能進一步轉成第二個鹵代烷。

鹵離子進攻哪個碳,遵循與取代反應相同的邏輯。如果兩個碳都是甲基或一級,鹵離子就以 SN2 進攻受阻較小的碳。但如果有一側是三級(或苄基、烯丙基),反應可切換為 SN1,因為質子化會在那裡生成穩定的碳正離子。一個有用的特例:芳基-烷基醚(如苯甲醚,即甲氧基苯)只在烷基一側裂解,因為以 SN1 或 SN2 進攻芳環碳都不可能——所以你得到一個酚加一個鹵代烷,絕不會得到芳基鹵。

苯甲醚(C6H5-O-CH3)與過量 HI 共熱,給出苯酚(C6H5-OH)和碘甲烷(CH3-I)。碘離子以 SN2 進攻甲基碳;它無法進攻芳環碳,所以酚那一側保持完整。

強酸把氧質子化;鹵離子隨後在它最能進攻的碳處裂解。

HI 和 HBr 能裂解醚;HCl 太弱、氯離子的親核性也太差,幹不好這活。對於芳基醚,只有烷基一側會斷——你永遠得不到芳基鹵。

又稱
acidic cleavage of ethers醚的酸性裂解醚的酸性裂解