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时间:2019-07-02
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1、1.含硫和含磷有机化合物的类型和命名;2.含硫有机化合物的制法和性质;3.有机硫试剂在合成上的应用;5.硫、磷叶立德在有机合成中的应用。4.膦、季钅粦盐的制法和性质;第十五章含硫和含磷有机化合物一、硫、磷的电子构型②存在3d空轨道,由于这些d轨道的存在和参与成键,可形成不同于氧、氮的高价化合物。O:1s22s22p4①价电子构型和氧、氮相似,可形成相似的化合物,但在性质上存在着明显的差别。硫、磷电子构型的特点:S:1s22s22p63s23p43d0N:1s22s22p3P:1s22s22p63s23p33d0第一节硫、磷原子的成键特征二、成键特征利用3p
2、轨道形成π键:硫原子可形成和羰基相似的基团,但都很不稳定,易聚合成只含σ键的化合物。原因:硫的3p轨道比较扩散,与碳的2p轨道不能有效重叠,所以3p轨道形成的π键不稳定。磷原子的3p轨道更难形成π键。利用3s、3p的sp3杂化轨道形成σ键:硫和磷都能形成具有四面体结构的化合物,结构与胺相似。胺膦硫醚硫:sp3d2杂化利用3d轨道成键:方式②:利用3d空轨道来接受外界提供的未成键电子对,形成d-pπ键。方式①:价电子越迁到3d轨道上,形成由s、p、d的杂化轨道,以σ键形成高价化合物。SF6磷:sp3d杂化PCl5、P(C6H5)53d2p一、结构类型1.二价
3、硫化合物醇、酚、醚的相似物,基团—SH称为巯基。硫醇硫酚硫醚二硫化物,是过氧化物的相似物。第二节含硫有机化合物含C=S键的化合物,硫醛、硫酮极不稳定。羧酸的相似物。硫脲硫醛硫酮硫代羧酸2.高价硫化合物亚砜和砜,可以由硫醚氧化得到。亚砜砜亚磺酸和磺酸,可以由硫醇氧化得到。可看作是烃基取代亚硫酸或硫酸分子中的一个羟基而成的衍生物。亚磺酸磺酸磺酸衍生物,磺酸分子中的羟基被卤素、氨基、烷氧基取代生成的衍生物。磺酰氯磺酰胺磺酸酯硫醇、硫酚、硫醚,在相应的醇、酚、醚名称前加“硫”字。二、命名甲硫醇methanethiol2-丙硫醇2-propanethiol2-丙烯-
4、1-硫醇2-propene-1-thiol二甲硫醚dimethylsulfide甲基异丙基硫醚methylisopropylsulfide间甲基苯硫酚3-methylthiophenol2,2′-二氯二乙基硫醚2,2′-dichlorodiethylsulfide当化合物较复杂或有其他官能团存在时,将巯基—SH作为取代基来命名。2-巯基乙醇2-mercaptoethanol2-氨基-3-巯基丙酸(半胱氨酸)mercaptoalanine2,3-二巯基-1-丙醇2,3-dimercapto-1-propanol亚砜、砜、磺酸及其衍生物,只要在相应的类名前加上
5、烃基的名称即可。二甲亚砜dimethylsulfoxide(DMSO)二苯砜diphenylsufone环丁砜cyclobutylsulfone甲磺酸methylsulfonicacid对甲苯磺酸p-methylbenzenesulfonicacid对甲苯磺酰氯p-methylbenzenesulfonychloride三、硫醇和硫酚1.物理性质与制法异硫脲盐物理性质:分子量低的硫醇具有极难聞的臭味。沸点、水溶性:比相应的醇、酚低得多。乙硫醇在空气中浓度为10-11g/l即可觉察;并非所有的含硫化合物都臭。(1)酸性:比醇、酚强得多。反应可用于硫醇、硫酚的
6、定性检验。2.化学性质(2)氧化反应:在生物体内,S—S键对保持蛋白质分子的特殊构型具有重要的作用。半胱氨酸胱氨酸(3)生成重金属络合物:重金属盐进入体内,会与某些酶的巯基结合使酶丧失生理活性,引起中毒。医药上常把硫醇作为重金属解毒剂。(4)亲核性:RS->RO-亲核取代:亲核加成:在有机合成反应中,硫醇也可用来保护羰基。四、硫醚、亚砜和砜1.分子结构硫醚亚砜砜sp32px2pz3dS=O键:sp3-2pxσ配键2pz-3dd—pπ键亚砜可以分离出对映异构体,它们在室温下不能互相转化,但在加热或光照下容易外消旋化。2.硫醚的制法3.性质和应用(1)硫醚的亲
7、核取代反应:碘化三甲基锍锍盐与季铵盐类似。可用类似的方法制取锍碱,锍碱的热分解与季铵碱也类似,遵循Hofmann规则。(2)硫醚的氧化反应:生成亚砜和砜。使用N2O4、NaIO4等作氧化剂,可以使反应停留在亚砜阶段。二甲亚砜二甲砜二甲亚砜在有机反应中广泛用作非质子极性溶剂。溶剂:CH3OHDMSO反应速度:1106二甲亚砜作温和的氧化剂。(3)二甲亚砜的应用一、瑞尼(Raney)镍脱硫反应瑞尼镍是用50%镍和50%铝组成的合金,用氢氧化钠溶液处理,把其中的铝溶去,剩下具有无数微孔的镍,然后经水洗、醇洗而制成的。第三节有机硫试剂在合成上的应用硫代缩醛或硫代缩
8、酮在Raney镍作用下氢解,把羰基还原为亚甲基,是另一种把羰基还原
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