16-有機(jī)硫、磷和硅的化合物.ppt

1、第十六章 有機(jī)含硫、含磷和含硅化合物,有機(jī)含硫、含磷和含硅化合物屬于元素有機(jī)化合物，也稱雜原子有機(jī)化 合物。它們都含有C-Y (Y = S, P, Si 等雜原子）鍵,一、有機(jī)硫化合物的分類,有機(jī)二價(jià)硫化物：,有機(jī)四價(jià)硫化物：,有機(jī)六價(jià)硫化物：,二、硫醇和硫酚,硫醇和硫酚可分別看成是醇和酚分子中的氧原子被硫原子替代后形成的 化合物。它們的結(jié)構(gòu)式分別是 R-SH 和 Ar-SH 。巰基是硫醇和硫酚的官能團(tuán),硫醇和硫酚的命名與醇和酚的命名相似，只是在母體名稱前加一個(gè)“硫”字,1. 硫醇和硫酚的命名,2. 硫醇和硫酚的制備,3. 硫醇和硫酚的物理性質(zhì),極強(qiáng)的難聞氣味,4. 硫醇和硫酚的化學(xué)性質(zhì),(1

2、) 酸性,S-H 鍵比O-H 鍵容易解離，因而硫醇、硫酚比相應(yīng)的醇和酚的酸性強(qiáng),重金屬解毒劑,(2) 氧化反應(yīng),溫和氧化劑 = H2O, O2, NaOI,工業(yè)上的應(yīng)用,強(qiáng)氧化劑 = HNO3,(3) 親核反應(yīng),親核性：RS- RO-, ArS- ArO-,(a) 親核取代反應(yīng),(b) 與碳碳重建的親核加成反應(yīng),(c) 硫醇與碳氧雙鍵的親核加成反應(yīng),羰基還原為亞甲基,三、硫醚,硫醚的命名與醚相似，只需在“醚”字之前加一個(gè)“硫”字,1. 硫醚的制備,Williamson 合成法,2. 硫醚的性質(zhì),(1) 氧化反應(yīng),二甲亞砜， 良好的 非質(zhì)子極性溶劑,(2) 锍鹽的生成,锍鹽，烷基化試劑,四、磺酸

3、,磺酸 (RSO3H) 可以看成是硫酸分子中的羥基被烴基取代后的化合物。其 中，磺基-SO3H 是磺酸的官能團(tuán),1. 磺酸的命名,以磺酸作為母體，命名時(shí)將“磺酸”二字放在烴基名稱之后,2. 磺酸的制備,(1) 直接磺化法,(2) 間接磺化法,(3) 磺酸的物理性質(zhì),磺酸具有極強(qiáng)的吸濕性，不溶于一般的有機(jī)溶劑而易溶于水。在有機(jī)分 子中引入磺基，可顯著地增加其水溶性。,4. 磺酸的化學(xué)性質(zhì),(1) 酸性：磺基中的氫的反應(yīng),芳磺酸是強(qiáng)酸，其酸性與硫酸相近，在有機(jī)合成中常用磺酸代替硫酸。,(2) 磺基中的羥基的反應(yīng),與羧酸中的羥基相似，磺基中的羥基也能被鹵素、氨基、烷氧基取代， 生成一系列的磺酸衍生物

4、,(3) 堿熔與其它親核取代反應(yīng),芳磺酸的鈉鹽與氫氧化鈉熔融，生成相應(yīng)的酚鹽，后者經(jīng)酸化后成酚,五、芳磺酰胺,芳磺酰胺可看成是芳磺酸分子中的羥基被氨基取代后的化合物,六、烷基苯磺酸鈉和表面活性劑,去污能力,1. 烷基苯磺酸鈉,2.表面活性劑,在很低的濃度下即能大大地降低溶劑的表面張力，改變體系界面狀態(tài)的 物質(zhì)，稱為表面活性劑。一般是一種即親油又親水的兩親分子,(1) 陰離子表面活性劑,起表面活性作用的是陰離子，常見的主要有羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸鹽 和磷酸酯鹽,拉開粉,(2) 陽離子表面活性劑,起表面活性作用的是陰離子，主要有銨鹽和季銨鹽,(3) 兩性表面活性劑,(4) 非離子表面活性劑,在水中不

5、解離成離子，其親水基是可以與水形成氫鍵的醚鍵中的氧原子,(5) 特殊類型的表面活性劑,七、離子交換樹脂,離子交換樹脂是由交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子骨架與能解離的集團(tuán)形成的不溶 性高分子電解質(zhì)。 根據(jù)離子交換樹脂中能解離基團(tuán)的不同，離子交換樹脂 可分為多種，其中對(duì)常用的是陽離子交換樹脂（能夠交換的離子是陽離子） 和陰離子交換樹脂（能夠交換的離子是陰離子）。,1. 陽離子交換樹脂,分子中含有酸性基團(tuán)，如磺基、羧基等。聚苯乙烯磺酸型離子交換樹脂， 可通過下列方法制備：,解離基團(tuán)是磺基，它能夠交換陽離子,2. 陰離子交換樹脂,分子中具有堿性基團(tuán)，如：-NR3+OH-（季銨堿），-NH2，-NHR和-NR2等,離子交換樹脂用途很廣，除了可作為有機(jī)反應(yīng)的催化劑外，主要用于無離 子水的制備，硬水的軟化，有色金屬和稀有金屬的回收、提純和濃縮等。,八、有機(jī)含磷化合物,常見的有機(jī)含磷化合物有：瞵、瞵酸、磷酸酯。有機(jī)磷化合物通常是指 含有 C-P 鍵的化合物,磷和氮是同族元素，磷能生成與含氮化合物結(jié)構(gòu)相似的化合物。,瞵：,瞵酸：相當(dāng)于磷酸分子中的羥基被氫原子取代后的化合物,磷酸酯：相當(dāng)于瞵酸分子中的氫原子被烴基取代后的產(chǎn)物,1. 烷基瞵的結(jié)構(gòu),1) P: sp3 雜化,2) 可以相互轉(zhuǎn)化，但能壘高,3) 烷基瞵的親核性比相應(yīng)的胺強(qiáng),2.