冠醚

冠醚（crown ethers），又称大环醚，是含有多个氧原子的大环化合物，合成于20世纪60年代末，其通常采用威廉森合成法制取，即用醇盐与卤代烷反应^[1][2]。

冠醚能与正离子，尤其是与金属离子络合，并且随环的大小不同而与不同的金属离子络合。冠醚还可与重氮盐络合，但不与锂或钠离子络合。冠醚的这种性质在合成上，使许多在传统条件下难以反应，甚至不发生的反应，能顺利地进行。冠醚与试剂中正离子络合，使该正离子可溶在有机溶剂中，而与它相对应的负离子也随同进入有机溶剂内，冠醚不与负离子络合，使游离或裸露的负离子反应活性很高，能迅速反应。在此过程中，冠醚把试剂带入有机溶剂中，称为相转移剂或相转移催化剂，这样发生的反应称作相转移催化反应^[1]。

20世纪60年代，美国杜邦公司的C.J.Pedersen在研究烯烃聚合催化剂

时首次发现。之后美国化学家C.J.Cram和法国化学家J.M.Lehn从各个角度对冠醚进行了研究，J.M.Lehn首次合成了穴醚，为此，1987年C.J.Pedersen、C.J.Cram和J.M.Lehn共同获得了诺贝尔化学奖。

冠醚有其独特的命名方式，命名时把环上所含原子的总数标注在“冠”字之前，把其中所含氧原子数标注在名称之后，如15-冠（醚）-5、18-冠（醚）-6、二环已烷并-18-冠（醚）-6。

以18—冠—6醚为例，18—冠—6醚为白色晶体，熔点36-40°C,沸点116℃（26.6Pa），可溶于水，有毒，因此必须避免吸入其蒸气或与皮肤接触。他对眼睛具有一定的刺激性如果接触眼睛，立即使用大量清水冲洗并送医诊治。

1、与碱金属离子络合

由于冠醚是一种大分子环状化合物，其内部有很大的空间，因此它能与正电离子特别是碱金属离子发生络合反应，把无机物带入有机物中，它可以作为相转移催化剂也是基于这个原理。

2、醚的性质

既然冠醚为一种醚，含有醚基，那么他就因该具有醚的性质。它和氧化剂、还原剂、活泼金属、碱、稀酸等不起反应，但与强酸性物质可以发生某些化学反应。

3、氢键与客体分子生成配合物

另外冠醚作为主体分子，它可以通过氢键与客体分子形成配合物，这种作用多发生在冠醚与铵ǎn离子之间。

冠醚最大的特点就是能与正离子，尤其是与碱金属离子络合，并且随环的大小不同而与不同的金属离子络合。

例如，12-冠-4与锂离子络合而不与钠、钾离子络合；18-冠-6不仅与钾离

子络合，还可与重氮盐络合，但不与锂或钠离子络合。(此处附注：其实18-冠-6是可以与钠离子络合的，只是其作用力不如钾离子那么强。也不如15-冠-5与钠离子作用力强。)

冠醚的这种性质在合成上极为有用，使许多在传统条件下难以反应甚至不发生的反应能顺利地进行。在此过程中，冠醚把试剂带入有机溶剂中，称为相转移剂或相转移催化剂，这样发生的反应称为相转移催化反应。这类反应速率快、条件简单、操作方便、产率高。

例如，安息香在水溶液中的缩合反应产率极低，如果在该水溶液中加入7%的冠醚，则可得到产率为78%的安息香；若上一反应在苯（或乙腈）中进行。如果加入18－冠－6，产率可高达95%。冠醚通常采用威廉森合成法制取，即用醇盐与卤代烷反应。

冠醚通常采用威廉逊合成法制取，即用醇盐（常为二甘醇或三甘醇）与卤代烷wán

反应生成。以18—冠（醚）—6为例其反应为二氯三亚乙基二醚与三甘醇羟发生反应形成冠醚。实质为：二氯三亚乙基二醚脱掉氯原子三甘醇羟基脱去氢原子形成大环化合物。反应如图所示。