硫醇可被氧化成磺酸
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硫醇硫醇是一类通式为R-SH的化合物,其中-SH称巯基。
低级的硫醇有强烈且令人讨厌的气味,但臭味随碳数增多而减弱,高级硫醇具有令人愉快的气味。
它们是醇的含硫对应化合物,但相比之下,硫醇的酸性和亲核性更强,更易被氧化。
在空气、碘、氧化铁、二氧化锰等弱氧化剂作用下,硫醇氧化得到二硫化物:2R-SH -[O]→ R-S-S-R + H2O 。
金属锂在液氨中,以及氢化铝锂或锌加酸都可使二硫化物还原为硫醇/硫酚。
硫醇与二硫化物互相转化的氧化还原反应是生物体内常见现象之一,半胱氨酸经氧化转化为胱氨酸即是一例。
二硫化物中含有的二硫键(-S-S-)是维持蛋白质空间结构的重要化学键之一。
强氧化剂(如高锰酸钾、硝酸、高碘酸)作用下,硫醇氧化经过中间产物次磺酸、亚磺酸,最终得到磺酸。
催化加氢条件下,硫醇失硫生成相应的烃。
工业上,因为硫会使一般的催化剂(如雷尼镍)中毒,这一步脱硫常在二硫化钼或二硫化钨等含硫催化剂的作用下进行,一个例子是由噻吩催化加氢制取四氢噻吩。
硫醇与羧酸反应成硫醇酯,与醛生成缩硫醛,与酮生成缩硫酮。
后两个反应一般用于羰基的保护,保护基缩硫醛/酮具有特殊有用的极性翻转性质。
硫醚硫醚是一类通式为R-S-R的化合物。
相比醚,硫醚中的C-S键键能较低,容易断裂,有时可以形成稳定的含硫自由基。
硫原子含有两对孤对电子,具亲核性和碱性,可与浓硫酸或卤代烷成锍盐。
锍盐经氢氧化银和水作用转化为氢氧化三烷基锍,有强碱性,加热分解为硫醚和烯烃。
硫醚也可被多种氧化剂(如过氧化氢)氧化,中间产物是亚砜,最终产物是砜。
高碘酸和间氯过氧苯甲酸可使氧化反应停留在亚砜的阶段。
此外,催化加氢也可使硫醚中的C-S键断裂,生成烷烃。
亚砜、砜亚砜和砜是通式分别为R-S(=O)-R和R-S(=O)2-R的化合物。
硫原子为sp杂化态,S=O 键为强极性键,硫带部分正电荷,氧带部分负电荷,具亲核性。
α-氢具酸性。
两个烃基不同的亚砜有手性,有些可以被拆分出来。
硫酚.硫醇和硫酚是硫原⼦形成的与氧相似的低价含化合物。
其分⼦结构中均含有⼀个含硫官能团叫做硫氢基或巯(⾳求)基,—SH 。
⼀、硫醇和硫酚的命名硫醇,硫酚命名,只需在相应的含氧衍⽣物类名前加上“硫”字即可。
例如: CH 3SH甲硫醇异丙硫醇仲丁硫醇2-丙硫醇 2-丁硫醇R-SHSH R-S-R 硫醚硫酚硫醇硫酚对甲硫酚邻苯⼆硫酚-SH 作为取代基命名时,采⽤系统命名法(与其他官能团的命名原则相同)。
例如:HOCH 2CH 2SH2-巯基⼄醇巯基⼄酸 1,2-⼄⼆硫醇2,3-⼆巯基-1-丁醇 2-氨基-3-巯基丙酸 2-巯基丁-3-炔酸⼆、硫醇,硫酚的制法 1、以卤代烃为原料(1)伯和仲卤代烃与硫氢化钠在⼄醇溶液中共热但易发⽣副反应,⽣成硫醚:这个反应不能⽤于制备叔卤代烃。
因为在此条件下叔卤代烃主要发⽣消除反应。
可以通过异丁醇在酸催化作⽤下与硫化氢加成得到。
(2)卤代烃与硫脲反应,碱性⽔解后得硫醇该⽅法避免了卤代烃与硫氢化钠的不利因素。
2、以醇为原料醇蒸⽓与硫化氢混合后在400℃下通过氧化钍进⾏⽓相反应可以制得硫醇。
这是⼯业制备硫醇的⽅法。
3、以⾼价含硫化合物还原这是制备硫酚常⽤的⽅法。
例如:⽤苯磺酰氯同锌和硫酸反应,被还原得到硫酚。
RX +NaSH C 2H 5OH RSH H 2S+RSH +NaSH RSNa +H 2S RSNa +RX R 2S +NaX RX +S C NH 2NH2òò′?SC NH.HXNH 2RSH +NH 2CN ()n ClSO 3H SO 2ClZn,H 2SO 4SH R-S H SH R-S -R 硫醚硫酚硫醇ThO 2R-OH +H 2S R-S H +H 2O400℃+NaSH RSNa +H 2S RSNa +RX R 2S +NaX三、硫醇,硫酚的性质 1、物理性质:多数硫醇是挥发性液体,有毒且有恶臭,易挥发,空⽓中有1×10-11g/L 的⼄硫醇时即能为⼈所感觉。
第二章1、烷烃的命名遵循:链长、基多、序数低。
2、烷烃的碳原子都是sp3杂化,四面体结构,连1个C-C的碳原子为伯碳、2个C-C为仲碳,3个C-C的为叔碳,4个C-C的为季碳,与对应碳原子相连的H为伯、仲、叔H。
3、烷烃的光照卤代是游离基机理,叔H最活泼,叔游离基最稳定。
4、三元环由于环张力而容易开环:与H2、HX、X2反应,四元环活泼性次之,五元环基本不开环。
5、环己烷最稳定的构象为椅式构象,大基团在e键上多的构象是优势构象。
第三章1、原子序数优先规则,优先基在双键同侧为Z,异为E。
2、马氏加成规则:亲电加成反应的HO—、HOSO—、X—基团总是与氢原子少的双键碳原子相连接(HOX加成是X—连接氢原子多的双键碳原子)。
3、烯烃推电子基增加活泼性,叔碳正离子最稳定。
4、反马加成仅限于HBr在过氧化物存在下与烯烃加成。
5、KMnO4氧化烯烃:碱性邻二醇;酸性—有氢羧酸无氢酮;过氧化物氧化(后还原)得醛酮。
6、炔烃汞盐/水化得酮;1-位炔碱性生成银盐、亚铜盐;乙炔与HCN在铜盐催化的丙烯腈。
7、丁二烯型可进行1,4-亲电加成;和烯烃进行双烯合成。
第四章1、烃基苯、烃氧基苯、苯胺、苯酚硝化卤代、磺化、付-克烃基化(RX+AlCl3烃基取代H,)、酰基化(RCOX +AlCl3 )比苯活泼,有邻位、对位两种产物。
2、硝基苯、苯磺酸、苯甲酸、酰基苯、氰基苯硝化卤代、磺化不如苯活泼,一种间位产物,且无付-克反应。
3、卤苯活泼性不如苯,但是有邻、对位两种取代产物。
4、氨基、羟基与烃基同处苯环只考虑羟基、氨基定位效应,间位基和邻对位基同处苯环,只考虑邻对位基。
5、萘类似烃基苯,在α-位取代,高温磺化在β-位取代。
6、苯环侧链具有α-H的可以氧化成苯甲酸。
7、具有苯环结构的分子、环丙烯正离子、环戊二烯负离子、环庚三烯正离子及环十八-9-烯有芳香性。
第五章•1、一个碳原子连接4个不同基团就成为手性碳。
手性碳是分子有手性的普遍原因,但不充要。
防腐剂( Preservatives)为了防止各种加工食品,水果和蔬菜等腐败变质,可以根据具体情况使用物理方法或化学方法来防腐。
化学方法是使用化学物质来抑制微生物,这些化学物质即为防腐剂。
防腐剂可以有广义和:狭义之不同:狭义的防腐剂主要指山梨酸、苯甲酸等直接加入食品中的化学物质; 广义的防腐剂除包括狭义防腐剂所指的化学物质外,还包括那些通常认为是调料和而具有防腐作用的物质,如食盐、醋等,以及那些通常不直接加入食品,而在食品贮藏过程中应用的消毒剂和防霉剂等。
作为食品添加剂应用的防腐剂是指为防止食品腐败、变质、延长食品保存期、抑制食品中微生物繁殖的物质,但食品中具有同样作用的调味品如食盐、糖、醋、香辛料等不包括在内。
作为食品容器消毒灭菌的消毒剂亦不在此列。
国外用于食品的防腐剂,美国约为50种,曰本约40种。
我国允许使用的防腐剂为32种。
为了很好地防止食品腐败变质,除了应选择适当的防腐剂外,还应注意发挥综合的食品防腐作用,诸如如食品的加工工艺,包装材料及功能作用,以及食品的贮藏、运输、销售条件等。
而重要的则是不断发展、应用更为安全,有效和经济的防腐剂品种。
由于科学技术的发展,特别是分析检测方法的发展,人们认识到过去使用的某些防腐剂,如硼砂、甲醛、水杨酸和焦碳酸二乙酯等,在对食品防腐的同时可对人体带来一定的危害而被相继禁用。
另一方面,某些新的防腐剂,如乳酸链球菌肽(Nisin)纳它霉素(Natamycin)等,由于其安全性更高且有效,而被人们进一步扩大使用。
与此同时,人们还在不断寻求发展新的更好的品种。
在实际应用时,由于微生物种类的多样性和防腐剂作用的特点,目前,人们正致力加强复配技术的开发和应用。
这既包括不同防腐剂之间的配合,又包括防腐剂和抗氧化剂之间的复配技术,与此同时还研制出不同的制剂与剂型以满足不同的需要。
以下仅就我国许可使用的防腐剂品种,介绍如下。
(一)苯甲酸Benzoic Acid别名安息香酸分子式H7H6O2性状白色,具有光泽的鳞片状或针状结晶,无臭或略带安息香或苯甲醛的气味。
11.1.2 硫醇和硫酚 Thiol and Thiophenol硫醇、硫酚的官能团是巯基(-SH )。
它们在结构上分别与醇和酚相似,但在性质上存在着显著的区别。
(1)物理性质。
多数硫醇是挥发性液体,有毒有恶臭,空气中有10-11g/L 的乙硫醇时即能为人所感觉。
因此硫醇是一种臭味剂,把它加入煤气中以便检查管道是否漏气。
美洲臭鼬分泌物的主要成分为(E )-2-丁烯-1-硫醇。
硫醇的臭味随着分子量的增加而逐渐减弱。
硫酚与硫醇近似,气味也很难闻。
尽管硫醇和硫酚的相对分子质量比含碳数相同的醇或酚高,但沸点却比相应的醇或酚低,例如:乙硫醇的沸点为37o C ,乙醇的沸点则是78 o C ;苯硫酚的沸点168 o C ,苯酚的沸点则是181 o C 。
这是因为硫的电负性比氧小,又由于外层电子距核较远,所以硫醇和硫酚的巯基之间相互作用弱,难形成氢键,同时也很难与水分子形成氢键,在水中的溶解度也低,乙醇能与水以任何比例混溶,而乙硫醇在100g 水中的溶解度仅为1.5g 。
(2)化学性质。
① 酸性。
因为硫原子的半径比氧的半径大,与氢的1s 轨道重叠程度较差,较易极化,所以巯基上的氢原子容易解离而显酸性。
故硫醇、硫酚的酸性要比相应的醇、酚强得多。
例如乙醇的p K a 为17,乙硫醇的p K a 为9.5;苯酚的p K a 为10,苯硫酚的p K a 为7.8。
它们都能与碱作用生成相应的盐。
硫醇钠比醇钠在水中稳定,石油工业上就利用此性质,用碱水来洗去石油中的硫醇,以达到除硫的目的。
巯基的酸性也表现在硫醇易与重金属盐反应,生成不溶于水的硫醇 2RSH + HgO (RS)2Hg ↓ + H 2O2CH 3CH 2SH + (CH 3COO)2Pb Pb(SCH 2CH 3)2↓ + 2CH 3COOH所谓的重金属中毒,即是体内酶上的巯基与铅或汞等重金属离子发生了上述反应,导致酶失去活性而显示中毒症状。
临床上常用的一种汞、铅中毒的解毒剂通常为含巯基的有机物,如二巯基丙醇(俗称BAL ),它与汞离子发生下述反应:OHCH 2CH CH 2S S Hg 2CH CH 2S S HO SH +2CH 2CH CH 2Hg ArSH + NaHCO 3 RSNa + H 2O + CO 22RSH + NaOH RSNa + H 2O汞离子因被螯和由尿中排出体外,故能解毒。
硫醇和硫酚是硫原子形成的与氧相似的低价含化合物。
其分子结构中均含有一个含硫官能团叫做硫氢基或巯(音求)基,—SH 。
一、硫醇和硫酚的命名硫醇,硫酚命名,只需在相应的含氧衍生物类名前加上“硫”字即可。
例如: CH 3SH 甲硫醇 异丙硫醇 仲丁硫醇2-丙硫醇 2-丁硫醇R-SHSH R-S-R 硫醚硫酚硫醇硫酚 对甲硫酚 邻苯二硫酚-SH 作为取代基命名时,采用系统命名法(与其他官能团的命名原则相同)。
例如:HOCH 2CH 2SH2-巯基乙醇 巯基乙酸 1,2-乙二硫醇2,3-二巯基-1-丁醇 2-氨基-3-巯基丙酸 2-巯基丁-3-炔酸二、硫醇,硫酚的制法 1、以卤代烃为原料(1)伯和仲卤代烃与硫氢化钠在乙醇溶液中共热但易发生副反应,生成硫醚: 这个反应不能用于制备叔卤代烃。
因为在此条件下叔卤代烃主要发生消除反应。
可以通过异丁醇在酸催化作用下与硫化氢加成得到。
(2)卤代烃与硫脲反应,碱性水解后得硫醇该方法避免了卤代烃与硫氢化钠的不利因素。
2、以醇为原料醇蒸气与硫化氢混合后在400℃下通过氧化钍进行气相反应可以制得硫醇。
这是工业制备硫醇的方法。
3、以高价含硫化合物还原这是制备硫酚常用的方法。
例如:用苯磺酰氯同锌和硫酸反应,被还原得到硫酚。
RX +NaSH C 2H 5OH RSH H 2S+RSH +NaSH RSNa +H 2S RSNa +RX R 2S +NaX RX +S C NH 2NH 2乙乙乙乙R SC NH.HXNH 2RSH +NH 2CN ()n ClSO 3H SO 2ClZn,H 2SO 4SH R-S H SH R-S -R 硫醚硫酚硫醇ThO 2R-OH +H 2S R-S H +H 2O400℃+NaSH RSNa +H 2S RSNa +RX R 2S +NaX三、硫醇,硫酚的性质 1、物理性质:多数硫醇是挥发性液体,有毒且有恶臭,易挥发,空气中有1×10-11g/L 的乙硫醇时即能为人所感觉。
第十六章 有机含硫、含磷和含硅化合物有机含硫、含磷和含硅化合物:C Y Y : S ,P ,S i一、有机硫化合物的分类有机二价硫化物:C H 3C H 2S HSHC H 3C H 2S C H 2C H 3S C H 3乙硫醇乙硫醇 苯硫酚苯硫酚苯硫酚 乙硫醚乙硫醚乙硫醚 苯甲硫醚苯甲硫醚有机四价硫化物:C H 3S C H 3O二甲亚砜(DMSO )有机六价硫化物:C H 3C H 2S C H 2C H 3OOS C H 3OOO H S O OC lC H 3二乙砜二乙砜 对甲苯磺酸对甲苯磺酸对甲苯磺酸 甲磺酰氯甲磺酰氯二、硫醇和硫酚硫醇硫酚R S HA r S H丙硫醇 烯丙硫醇硫醇 苯硫酚C H 3C H 2C H 2S H C H 2C H C H 2S HS H1.硫醇和硫酚的命名2. 硫醇和硫酚的制备H 3O +N a O H ,H 2OC O H 2N H 2N+ C H 3C H 2S H90%R X + K O H + H 2SC H 3C H 2O HR S H + K X +H 2OC S H 2N H 2N+C H 3C H 2B rC H 3C H 2O HCS H 2N H 2NC H 2C H 3 B r95%硫脲S-乙基异硫脲盐S O 2C lS HZ n , H 2S O 40℃,91%4. 硫醇和硫酚的化学性质(1) 酸性C H 3C H 2S H 10.6p K aS H O HC H 3C H 2O H 15.9p K a 7.8103. 硫醇和硫酚的物理性质(略)R S H +N a O HN a + H 2OR S 溶于稀NaOH 溶液:与重金属成盐:2C H3C H2S H+H g O(C H3C H2S)2H g+H2O(2) 氧化反应在H2O2, O2, I2,NaOI 作用下:2R S H+I2C2H5O H,H2OR S S R+2H I工业上催化氧化法:2R S H+12O2磺化酞菁钴R S S R+H2O二硫化物在NaHSO3、Zn + HX等作用下还原成硫醇。