Расщепление простых эфиров кислотами — Органическая химия для олимпиад

Расщепление простых эфиров кислотами

8 заданий

HI и HBr

linkОпора

Простые эфиры инертны (урок 214), но сильные кислоты HI и HBr их расщепляют. Протон превращает атом кислорода в хорошую уходящую группу, а галогенид-ион замещает её по механизму \(S_N2\) или \(S_N1\) (урок 89) — в зависимости от того, какие группы связаны с кислородом. Умение предсказать, какая связь C–O разорвётся, нужно и для синтеза, и для установления строения эфира по продуктам.

Как предсказать продукты расщепления

  1. HI или HBr протонируют атом кислорода эфира, и уходящей группой становится молекула спирта.
  2. Метильную и первичную группы галогенид-ион атакует по механизму \(S_N2\): от этой группы образуется галогеналкан, а от другой — спирт.
  3. Третичная, бензильная или аллильная группа уходит в виде карбокатиона по механизму \(S_N1\): она даёт галогенид (или алкен), а другая группа — спирт.
  4. Связь арил–O не разрывается: получаются фенол и галогеналкан.
  5. Избыток галогеноводорода превращает в галогенид и образовавшийся спирт.
Этильную группу атакует иодид-ион, трет-бутильная уходит в виде катиона
Этильную группу атакует иодид-ион, трет-бутильная уходит в виде катиона

Примеры

1. Метилпропиловый эфир. Иодид-ион атакует наименее затруднённую метильную группу, и получаются иодметан и спирт: \(\ce{CH3OC3H7 + HI -> CH3I + C3H7OH}\).

2. Анизол. Бромоводород расщепляет анизол на фенол и бромметан: связь кольца с кислородом не разрывается.

Связь арил–O сохраняется
Связь арил–O сохраняется

3. МТБЭ. Иодоводород расщепляет МТБЭ по механизму \(S_N1\): трет-бутильная группа уходит в виде катиона и даёт 2-иод-2-метилпропан, а метильная группа остаётся в метаноле.

Третичная группа уходит в виде катиона
Третичная группа уходит в виде катиона

errorФенол не превращается в галогенарен

Связь C(арил)–O не разрывается ни по \(S_N1\), ни по \(S_N2\), поэтому фенол остаётся фенолом даже в избытке HI.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст дициклогексиловый эфир с избытком HI при нагревании?

expand_moreПоказать решение

Две молекулы иодциклогексана и воду: избыток HI превращает в иодид и образовавшийся спирт.

Особые случаи

Правила из первой части урока меняются в трёх случаях. Кислота Льюиса трибромид бора расщепляет эфиры мягче галогеноводородов, напряжённые циклы раскрываются легче обычных эфиров, а эфиры енолов гидролизуются уже разбавленной кислотой.

Как расщепить эфир в особых случаях

  1. Трибромид бора (или трихлорид бора) — кислота Льюиса: он мягко снимает метильную защиту с фенолов.
  2. Напряжённые циклы (оксиран, оксетан) раскрываются легко: галогеноводород даёт галогенспирт. Тетрагидрофуран с избытком HI превращается в 1,4-дииодбутан.
  3. Эфиры енолов (виниловые эфиры) гидролизуются уже разбавленной кислотой: протон присоединяется к атому углерода, образуется оксокарбениевый ион, затем полуацеталь, и он распадается на альдегид (или кетон) и спирт.
  4. Бензиловые эфиры снимают гидрогенолизом (урок 207), трет-бутиловые — кислотой по механизму \(S_N1\).
\[\ce{C6H5OCH3 ->[\ce{BBr3}; \ce{H2O}] C6H5OH}\]

Примеры

1. Анизол и трибромид бора. Бор связывает атом кислорода, бромид-ион уводит метильную группу, и после обработки водой получается фенол: \(\ce{C6H5OCH3 -> C6H5OH}\) (уравнение выше).

2. Тетрагидрофуран. С избытком иодоводорода тетрагидрофуран раскрывается и превращается в 1,4-дииодбутан: \(\ce{C4H8O + 2HI -> I(CH2)4I + H2O}\).

3. Эфир енола. 2-Метоксипропен гидролизуется разбавленной кислотой до ацетона и метанола.

Эфир енола гидролизуется уже разбавленной кислотой
Эфир енола гидролизуется уже разбавленной кислотой

errorМетиловый эфир фенола — надёжная защита

Он выдерживает основания и окислители, а снимается трибромидом бора в мягких условиях.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст 1-метоксициклогексен с разбавленной кислотой?

expand_moreПоказать решение

Циклогексанон и метанол: эфир енола гидролизуется до кетона и спирта.

push_pinГлавное

HI и HBr протонируют кислород эфира; затем галогенид атакует метил или первичный атом по \(S_N2\), а у третичного, бензильного или аллильного атома связь рвётся по \(S_N1\). Связь арил–O не рвётся: из алкиларилового эфира — фенол и алкилгалогенид. Избыток HX превращает и образовавшийся спирт в галогенид. \(\ce{BBr3}\) мягко снимает метильную защиту с фенолов; напряжённые циклы (оксиран, оксетан) раскрываются легко; эфиры енолов гидролизуются разбавленной кислотой до карбонила и спирта.

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Органическая химия для олимпиад · репетитор-кузьмин.рф
© 2026. Курс органической химии для подготовки к региональному и заключительному этапам Всероссийской олимпиады школьников и к перечневым олимпиадам первого уровня.