有机化学第十六章杂元素化合物-文档资料
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有机化学16---杂环化合物
H
H
CH2 CH2 烯醇化
CHO + NH 2 CH CH2
O
C
HO C H CH2 CH2 NH
NH
CH 浓H2SO4 H2O NH CH2 CH2 PhNO2 2H
N
16.3 六元杂环化合物
◇ 亲电取代反应主要发生在苯环的5或8-位， 而亲核取代反应则主要发生在吡啶环的2或4-位。
NO2 混酸 N 0℃ N NO2 N
N
吡啶-3-磺酸
主要发生在α-位
N C6H5
C6H5Li
α-苯基吡啶
16.3 六元杂环化合物
16.3.2 喹啉 ◇ Skraup 合成法 ◇ 历程:
CH2OH CHOH CH2OH 浓H2SO4 2H2O
NH2 + CH2OH CHOH CH2OH 浓H2SO4 PhNO2 ,Δ
N
CH2 CH CHO
2 O
O
CHO + H2
CuO Cr2O3 150 ℃ ,10MPa COOH
O
糠酸
CH2OH
糠醇
O
CHO
KMnO4 KOH
O
CHO + NaOH O
CH2OH +
O
COONa
16.2 五元杂环化合物
d. 合成原料
H2,Ni O
NaCN
O
HCl Cl(CH2) 4Cl 140 ℃ ,0.4MPa
H2O HOOC(CH2)4COOH H2NCH2(CH2)4CH2NH2
S
N H
O
电负性 共轭能
(kJ/mol)
2.55 152 苯 ﹥
2.58 117 噻吩 ﹥
3.04 88 吡咯 ﹥
H
CH2 CH2 烯醇化
CHO + NH 2 CH CH2
O
C
HO C H CH2 CH2 NH
NH
CH 浓H2SO4 H2O NH CH2 CH2 PhNO2 2H
N
16.3 六元杂环化合物
◇ 亲电取代反应主要发生在苯环的5或8-位， 而亲核取代反应则主要发生在吡啶环的2或4-位。
NO2 混酸 N 0℃ N NO2 N
N
吡啶-3-磺酸
主要发生在α-位
N C6H5
C6H5Li
α-苯基吡啶
16.3 六元杂环化合物
16.3.2 喹啉 ◇ Skraup 合成法 ◇ 历程:
CH2OH CHOH CH2OH 浓H2SO4 2H2O
NH2 + CH2OH CHOH CH2OH 浓H2SO4 PhNO2 ,Δ
N
CH2 CH CHO
2 O
O
CHO + H2
CuO Cr2O3 150 ℃ ,10MPa COOH
O
糠酸
CH2OH
糠醇
O
CHO
KMnO4 KOH
O
CHO + NaOH O
CH2OH +
O
COONa
16.2 五元杂环化合物
d. 合成原料
H2,Ni O
NaCN
O
HCl Cl(CH2) 4Cl 140 ℃ ,0.4MPa
H2O HOOC(CH2)4COOH H2NCH2(CH2)4CH2NH2
S
N H
O
电负性 共轭能
(kJ/mol)
2.55 152 苯 ﹥
2.58 117 噻吩 ﹥
3.04 88 吡咯 ﹥
安徽高中化学竞赛有机化学第十六章 杂环化合物(共118页PPT)
CH2COOH CH2NH2
卟吩胆色素原; 通过生物体内特定酶的作用可转变成 卟啉、叶绿素和维生素B12等重要生物活性物质
CH2COOH
N H
3-吲哚乙酸(植物生长促进剂)
H3C N
N
NH2 Cl N + CH2
S CH2CH2OH CH3
维生素B1
O N PhCH2CONH H H S H COOH CH3 CH3
其主要用作杀虫剂、除草剂和杀菌剂，也有用作杀螨剂、 杀鼠剂和植物生长调节剂。杂环类杀虫剂主要包括吡啶、 哌嗪、咪唑、二嗪、三嗪类、吩噻嗪、咔唑类、噻嗪酮 等。
近年来，尽管生物农药，尤其是微生物农药，作为
一类“绿色”农药越来越受重视，但当前一段时间内，
化学农药仍是最重要的作物保护物质。现在，化学农药
的开发和研制也在向“无公害”的方向迈进。含氟和含 杂环的农药仍将是人们研究化学农药的主要方向。
第十六章
§16-1 杂环化合物的重要性
构成环的原子除碳原子外还有O、S、N、 P等杂原子的一类环状化合物称为杂环化合 物。90%以上药物和65%以上的有机化合物 为杂环化合物。
叶绿素（它为植物提供绿色）、血红素(它赋予
血液以鲜红的颜色)都是杂环化合物；
核酸中的杂环（嘧啶和嘌呤）部分对 DNA 的复
OH N C2H5 N H H3COOC H3CO H N
长春碱(R=CH3) 长春新碱(R=CHO)
抗癌药
C2H5
N R HO
OCOCH3 COOCH3
存在于夹竹桃科植物长春花中；
长春碱硫酸盐可用于治疗何杰金氏病和绒毛膜上皮癌，疗效 较好；对淋巴肉瘤、网状细胞肉瘤、急性白血病、乳腺癌、 圣母细胞瘤、卵巢癌、睾丸癌、神经母细胞瘤和恶性黑色素 瘤等也有一定疗效。
chapt16杂环化合物PPT课件
2- 乙基噻唑
43 52 O2N N1 CH3
CH2CH2OH
2-甲基-5-硝基-1-(2'-羟乙基)吡咯
NO2
6
5
4 3
7 8
2
N1
5-硝基喹啉
6 1N
5N 7 8
23N4 N9 8
5 6
7 8
4 3
N2
1
34 N 2N
1
N5 6
7 N8
Organic Chem
二、一杂五元杂环化合物
1. 结构特点
10
Organic Chem
芳香性证据：
① NMR 化学位移低
环电流的存在，各向异性去屏蔽
H 6.37
H 6.22
O
H 7.42
N H
H 6.68
H 7.10 S H 7.30
②偶极矩：
O
1.73 D
S
1.90 D
N H
1.58 D
O
0.70 D
S
0.51 D
11
N H
1.81 D
Organic Chem
CH3CH2CH2CH3 + H2S
S
H2/M oS3
S
Na/C2H5O H S
+S
18
Organic Chem
e. 吡咯的酸碱性
p-π 共轭，碱性极弱，pKb＝13.6 N上的H有酸性，pKa＝15
+ KOH N H
+ RMgX
O
R Cl N K
RX N MgX
19
NR O
N R
R N HO NR H
N
N
N
O
43 52 O2N N1 CH3
CH2CH2OH
2-甲基-5-硝基-1-(2'-羟乙基)吡咯
NO2
6
5
4 3
7 8
2
N1
5-硝基喹啉
6 1N
5N 7 8
23N4 N9 8
5 6
7 8
4 3
N2
1
34 N 2N
1
N5 6
7 N8
Organic Chem
二、一杂五元杂环化合物
1. 结构特点
10
Organic Chem
芳香性证据：
① NMR 化学位移低
环电流的存在，各向异性去屏蔽
H 6.37
H 6.22
O
H 7.42
N H
H 6.68
H 7.10 S H 7.30
②偶极矩：
O
1.73 D
S
1.90 D
N H
1.58 D
O
0.70 D
S
0.51 D
11
N H
1.81 D
Organic Chem
CH3CH2CH2CH3 + H2S
S
H2/M oS3
S
Na/C2H5O H S
+S
18
Organic Chem
e. 吡咯的酸碱性
p-π 共轭，碱性极弱，pKb＝13.6 N上的H有酸性，pKa＝15
+ KOH N H
+ RMgX
O
R Cl N K
RX N MgX
19
NR O
N R
R N HO NR H
N
N
N
O
有机化学-第16章杂环化合物
O NH3Cl
-
O + Me Me
H3C NaOH N H CH3
O NH3Cl
-
O NaOH O H N H H HO OHN H -OHH3C N H CH3 Me Me O N H
16.3 一杂六元杂环化合物
16.3.1 吡啶的结构
H H N H H
0.140 nm 0.139 nm
N
H
吡啶的轨道结构
Cl N
与重氮盐的偶联反应
H N N N Cl N H N N N H N N
呋喃、噻吩 、吡咯的合成
H Me O O Me Me O O H Me Me O OH Me P2O5 -H2O Me O Me
H Me O O Me (NH4)2CO3 OH Me H N O H H Me Me N H2 Me Me N H OH2 Me
16.3.1 吡啶的性质
N 0.134 nm C–N: 0.146 nm C=N: 0.128 nm
• 是弱碱：pKb = 8.8，但比三级胺弱： pKb = 4.2
碱 性
• 原因：吡啶上氮原子的孤对电子在SP2轨道上，比三级 胺（孤对电子在SP3轨道上）S成分多，降低了结合质子 的能力。 • 碱性比苯胺强
N
1. 吡啶很难发生亲 电取代反应 2. 不发生FreidelCrafts烷基化和 酰基化反应
• 亲电取代反应需要 Brønsted酸或Lewis酸促 进，而吡啶的氮原子和酸 作用使氮带正电荷，进一 步降低电子云密度。
吡啶和苯的亲电取代反应比较
Br N NO2 N SO3H N R N RX/ AlCl3 R 发烟 H2SO4 SO3H HNO3/H2SO4 50 oC NO2 Br
有机化学第十六章杂环
取代基顺序
按照英文字母顺序排列取代基，并按照取代基的数目和位置进行编 号。
编号顺序
按照取代基的编号顺序进行编号，取代基的编号越小，优先级越高。
分类方法
1
根据杂环母核的环状结构分类：分为单环、双环 和多环杂环化合物。
2
根据杂环母核中杂原子的种类分类：分为含氧、 含氮、含硫和含磷等杂环化合物。
3
根据杂环母核中碳原子和杂原子的成键情况分类： 分为碳-碳键和碳-杂原子键杂环化合物。
杂环化合物的特点
01
02
03
稳定性
杂环化合物通常比相应的 碳环化合物更加稳定，因 为杂原子可以提供额外的 电子，增加环的稳定性。
芳香性
有些杂环化合物具有芳香 性，其特点是具有特殊的 电子分布和化学性质。
反应性
杂环化合物的反应性取决 于其结构和取代基的性质， 有些杂环化合物容易进行 亲电或亲核反应。
THANKS
感谢观看
随着科学技术的发展，杂环化合物在 未来的应用将更加广泛和深入。
同时，随着人们对环境保护和可持续 发展的重视，开发环境友好型的杂环 化合物合成方法和技术也将成为未来 的重要研究方向。
未来发展的方向包括开发新的杂环化 合物合成方法、研究杂环化合物的生 物活性与作用机制、探索杂环化合物 在其他领域的应用等。
杂环化合物的取代反应机理通常涉及亲核和亲电取代反应。
详细描述
杂环化合物的取代反应机理通常涉及亲核和亲电取代反应。在亲核取代反应中，亲核试剂进攻杂环上 的碳原子，形成负离子中间体；在亲电取代反应中，亲电试剂进攻杂环上的碳原子，形成正离子中间 体。这些中间体可以进一步发生重排或水解，最终形成取代产物。
05
在材料科学中的应用
杂环化合物在材料科学中也有广泛的应用，如高分子材料、功能材料和复合材料等。
按照英文字母顺序排列取代基，并按照取代基的数目和位置进行编 号。
编号顺序
按照取代基的编号顺序进行编号，取代基的编号越小，优先级越高。
分类方法
1
根据杂环母核的环状结构分类：分为单环、双环 和多环杂环化合物。
2
根据杂环母核中杂原子的种类分类：分为含氧、 含氮、含硫和含磷等杂环化合物。
3
根据杂环母核中碳原子和杂原子的成键情况分类： 分为碳-碳键和碳-杂原子键杂环化合物。
杂环化合物的特点
01
02
03
稳定性
杂环化合物通常比相应的 碳环化合物更加稳定，因 为杂原子可以提供额外的 电子，增加环的稳定性。
芳香性
有些杂环化合物具有芳香 性，其特点是具有特殊的 电子分布和化学性质。
反应性
杂环化合物的反应性取决 于其结构和取代基的性质， 有些杂环化合物容易进行 亲电或亲核反应。
THANKS
感谢观看
随着科学技术的发展，杂环化合物在 未来的应用将更加广泛和深入。
同时，随着人们对环境保护和可持续 发展的重视，开发环境友好型的杂环 化合物合成方法和技术也将成为未来 的重要研究方向。
未来发展的方向包括开发新的杂环化 合物合成方法、研究杂环化合物的生 物活性与作用机制、探索杂环化合物 在其他领域的应用等。
杂环化合物的取代反应机理通常涉及亲核和亲电取代反应。
详细描述
杂环化合物的取代反应机理通常涉及亲核和亲电取代反应。在亲核取代反应中，亲核试剂进攻杂环上 的碳原子，形成负离子中间体；在亲电取代反应中，亲电试剂进攻杂环上的碳原子，形成正离子中间 体。这些中间体可以进一步发生重排或水解，最终形成取代产物。
05
在材料科学中的应用
杂环化合物在材料科学中也有广泛的应用，如高分子材料、功能材料和复合材料等。
第16章杂环化合物
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------第16章杂环化合物第 16 章杂环化合物辽宁中医药大学杏林学院讲稿课程名称：有机化学第十六章杂环化合物教学目的：1. 掌握杂环化合物的分类和命名。
2．理解杂环化合物的结构与芳香性。
3. 掌握五元杂环化合物的化学性质。
教学重点：杂环化合物命名；结构与芳香性；五元杂环化合物的化学性质教学难点：杂环化合物结构与芳香性；化学性质教学方法采用模型、多媒体课件和板书相结合的课堂讲授方法。
引言杂环化合物是指组成环的原子中含有除碳以外的原子(杂原子常见的是 N、O、S 等)的环状化合物。
非芳香杂环如杂环化合物 O,,NH, 芳杂环（符合休克尔规则的杂环）如杂环化合物不包括极易开环的含杂原子的环状化合物，例如：,O,O ,本章我们只讨论芳香族杂环化合物。
杂环化合物是一大类有机物，占已知有机物的三分之一。
年月日x0404-08 辽宁中医药大学杏林学院讲稿课程名称：1 / 14有机化学环化合物在自然界分布很广、功用很多。
例如，中草药的有效成分生物碱大多是杂环化合物；动植物体内起重要生理作用的血红素、叶绿素、核酸的碱基都是含氮杂环；部分维生素，抗菌素；一些植物色素、植物染料、合成染料都含有杂环。
16.1 杂环化合物的分类杂环大体可分为：单杂环和稠杂环两类。
稠杂环是由苯环与单杂环或有两个以上单杂环稠并而成。
16.2 杂环化合物的命名杂环的命名常用音译法，是按外文名称的音译，并加口字旁，表示为环状化合物。
如杂环上有取代基时，取代基的位次从杂原子算起用 1，2，3，4，5 年月日x0404-08 辽宁中医药大学杏林学院讲稿课程名称：有机化学（或可将杂原子旁的碳原子依次编为 ,, , ）来编号。
2019-有机化学第十六章杂元素化合物-文档资料-文档资料
4-CH3C6H4SO3H PhSO2Cl C6H5SO2NH2 CH3SOCH3 SOCl2 对甲基苯磺酸 苯磺酰氯 苯磺酰胺 二甲亚砜 氯化亚砜
HOSO2OH 硫酸
RSO2OH 磺酸
RSOOH RSOH
亚磺酸
次磺酸
RSO2NH2 磺酰胺
RSO2R 砜
RSOR 亚砜
R-S-R 硫醚
• c) 复杂有机硫化物的-SH、-SR可作为取代基命名，称为 巯基和烃硫基，如：
通常将含C-M键的称为金属有机化合物，如烷基锂 等，而将含非金属的化合物，如C-Si、C-B等称为 元素有机化合物，但广义上的元素有机化合物包含 金属有机化合物
山东科技大学
王鹏
化学与环境工程学院
16.1 含硫有机化合物
硫和碳直接相连的化合物称为有机硫化物。很 多药物都属于这类化合物，如：青霉素、磺胺 药、头孢、VB1等
山东科技大学
王鹏
化学与环境工程学院
OH 酸
R 3S X 锍盐
R R
O S
O 砜
磺
O S
O 酸
R OH
主要含硫有机化合物的类型
R 硫
SH 醇（酚
）
R 硫
SR 醚
R 3S X 锍盐
R
S
S
二硫化物
R
S
OH
次磺酸
主
R 要含
硫
O
R
S
R
亚砜
O
R
S
OH
亚磺酸
有机化合物的
类
O
R
S
O
砜
O
R
S
型
O 磺酸
R OH
R
SH
有机化学：16章 杂环化合物
异喹啉Isoquinoline
H N
吲哚 Indole
编号从杂原子开始，尽可能使取代基的位次较小。遇两
相同杂原子, 则由带取代基(或H)的杂原子开始。含多个
不同杂原子, 则按 O
S
N 顺序编号。
CH3
C2H5 O CH3 N
O2N O CHO
S CH2CH2OH
2-甲基5-乙基呋喃
4-甲基吡啶
5- 硝 基 -2呋喃甲醛
高效杀菌剂
H3C N
NaO3SH2C
CH3
O
N CH3
N
C6H5
退热药安乃近
N
H2N
SO2NH
S
抗菌药磺胺噻唑
近70年前的第一宗二甘醇杀人事件就与“磺胺‘药有关，1937年 ，美国田纳西州的马先吉尔药厂推出了“磺胺酏----马先吉尔” （酏剂是以酒精作溶剂的一种药物剂型），这种配制成又甜
又香消炎药水主要是给小孩服用的。
两个互变异构体的平衡体系
6
1N
5
7
N
2
98
N4 N
3
H
N N
NH N
9H-嘌呤
7H-嘌呤
核酸中存在的嘌呤环系：
NH2
O
N
N
HN
N
NN H
腺嘌呤
H2N N
N H
鸟嘌呤
NH2
N
N
HOCH2 O N
N
HH
H
H
OH OH
腺嘌呤核苷（腺苷）
3. 喹啉、异喹啉
1) 亲电取代反应
N
试推测亲电试剂进入的位置 ----位
1、结构和芳香性
呋喃 furan
有机化学精品课件——杂环化合物
杂环化合物在材料科学中具有广泛的应用，因为它们可以提供优良的物理和化学性能。例如，聚酰亚胺、聚醚醚酮等杂环高分子材料在航空航天、电子和汽车等领域广泛应用。
杂环化合物作为材料合成的关键组分，能够提高材料的耐热性、耐腐蚀性和机械性能等，同时降低生产成本和提高生产效率。
杂环化合物的研究进展与展望
05
在亲电反应机理中，试剂的性质和杂环化合物上的取代基的性质都会影响反应的进程和产物的生成。因此，在选择合适的试剂和反应条件时，需要考虑这些因素。
亲核反应机理是指反应过程中，试剂首先进攻杂环化合物上的电子云密度较高的部位，从而形成负碳离子中间体。然后，负碳离子中间体再与试剂发生反应，形成新的键，最终生成产物。
杂环化合物的应用
04
杂环化合物在药物合成中具有广泛的应用，因为它们具有独特的化学结构和生物活性。例如，嘧啶衍生物在抗肿瘤药物中发挥重要作用，喹啉衍生物具有抗菌和抗癌活性。
杂环化合物作为药物合成中的关键中间体，可用于合成多种类型的药物，如抗高血压药物、抗病毒药物和抗癌药物等。
VS
杂环化合物在农药合成中具有不可替代的地位，因为它们可以提供高效、低毒、低残留的农药。例如，吡啶衍生物可用于合成除草剂和杀虫剂，嘧啶衍生物可用于合成杀菌剂和杀虫剂。
杂环化合物作为农药合成的关键组分，能够提高农药的生物活性、选择性和稳定性，从而降低对环境和人体的危害。
杂环化合物在染料合成中具有重要作用，因为它们可以提供鲜艳的色彩和优良的染色性能。例如，偶氮染料和酞菁染料等杂环染料在纺织品、皮革和纸张等领域广泛应用。
杂环化合物作为染料合成的关键组分，能够提高染料的色牢度和稳定性，同时降低生产成本和对环境的污染。
杂环化合物的物理性质与其结构密切相关，如熔点、沸点、溶解度等。
第十六章杂环化合物PPT
第十八章 杂环化合物
第一节 杂环化合物的分类、命名和结构 第二节 杂环化合物的性质 一、物理性质 二、化学性质
1、五元杂环化合物及其衍生物 ①呋喃 ②吡咯 ③噻吩 ④糠醛
2、六元杂环化合物 ①吡啶 ②喹啉和异喹啉
3、生物碱
第十八章 杂环化合物
第一节 杂环化合物的定义、分类、命名和结构 一、定义：
构成环的原子除碳外还有其它元素原子的一 类环状化合物称为杂环化合物。
B、由于它们的高度活泼性以及呋喃和吡咯对于无机强 酸的敏感性（酸性环境下易发生分解、开环甚至聚 合等），其亲电取代反应必须对试剂及反应条件有 所选择和控制，必须在比较温和的条件下进行。
① 卤代反应:不需要催化剂，要在较低温度进行。
+ Br2 1,4- 二氧六环
O
25oC
75 %
O Br
由于吡咯比呋喃活性大，故吡咯在卤代时常生
二、分类： 1、芳香性
非芳香性杂环化合物 芳香性杂环化合物（4n+2π电子）
2、环数目
单杂环 稠杂环
五元杂环 3、杂环大小
六元杂环
此外，还可 按环中杂原 子的种类和
数目分类
本章重点介绍环较稳定的、具有芳香性的杂 环化合物中的极少数几个环系中的一些与生物关 系密切的杂环化合物。
三、命名： 1. 命名原则：
环中的非碳原子叫做杂原子。常见的杂原子 有O、S、N、P等。
杂环化合物是一大类有机物，占已知有机物 的三分之一。杂环化合物在自然界分布很广、功 用很多，其中许多杂环化合物具有生理活性。例 如，中草药的有效成分生物碱大多是杂环化合物； 动植物体内起重要生理作用的血红素、叶绿素、 核酸的碱基都是含氮杂环；部分维生素，抗菌素； 一些植物色素、植物染料、合成染料都含有杂环。
第一节 杂环化合物的分类、命名和结构 第二节 杂环化合物的性质 一、物理性质 二、化学性质
1、五元杂环化合物及其衍生物 ①呋喃 ②吡咯 ③噻吩 ④糠醛
2、六元杂环化合物 ①吡啶 ②喹啉和异喹啉
3、生物碱
第十八章 杂环化合物
第一节 杂环化合物的定义、分类、命名和结构 一、定义：
构成环的原子除碳外还有其它元素原子的一 类环状化合物称为杂环化合物。
B、由于它们的高度活泼性以及呋喃和吡咯对于无机强 酸的敏感性（酸性环境下易发生分解、开环甚至聚 合等），其亲电取代反应必须对试剂及反应条件有 所选择和控制，必须在比较温和的条件下进行。
① 卤代反应:不需要催化剂，要在较低温度进行。
+ Br2 1,4- 二氧六环
O
25oC
75 %
O Br
由于吡咯比呋喃活性大，故吡咯在卤代时常生
二、分类： 1、芳香性
非芳香性杂环化合物 芳香性杂环化合物（4n+2π电子）
2、环数目
单杂环 稠杂环
五元杂环 3、杂环大小
六元杂环
此外，还可 按环中杂原 子的种类和
数目分类
本章重点介绍环较稳定的、具有芳香性的杂 环化合物中的极少数几个环系中的一些与生物关 系密切的杂环化合物。
三、命名： 1. 命名原则：
环中的非碳原子叫做杂原子。常见的杂原子 有O、S、N、P等。
杂环化合物是一大类有机物，占已知有机物 的三分之一。杂环化合物在自然界分布很广、功 用很多，其中许多杂环化合物具有生理活性。例 如，中草药的有效成分生物碱大多是杂环化合物； 动植物体内起重要生理作用的血红素、叶绿素、 核酸的碱基都是含氮杂环；部分维生素，抗菌素； 一些植物色素、植物染料、合成染料都含有杂环。
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精品
有机化学第十六章杂元素 化合物
元素有机化合物的含义
➢ 元素有机化合物含义：
有机基团以碳原子直接与金属或非金属元素（H， O，N，X，S等除外）相连接的化合物性质特殊， 称为元素有机化合物。
有机基团不通过碳原子与金属或非金属元素相连的 化合物不属于元素有机化合物，如醇钠、磷酸酯 等
通常将含C-M键的称为金属有机化合物，如烷基锂 等，而将含非金属的化合物，如C-Si、C-B等称为 元素有机化合物，但广义上的元素有机化合物包含 金属有机化合物
➢ 类似氧的有机硫化物：
S RCH
S RCR
硫醛
硫酮
S H2N C NH2
硫脲
R NC S 异硫氰酸酯
O R C SH
硫代羧酸
S RO C SR
黄原酸酯
山东科技大学
王鹏
化学与环境工程学院
2、命名规则：
命名时取决于是否有对应的氧化合物：
• a) 有对应氧化物的硫化物:
– 在相应氧化物的类名前加硫字，如硫醇、 硫酚、硫醚
主要含硫有机化合物的类型 主要含硫有机化合物的类型
主要含硫有机化合物的类型
➢ 一、结RR 构S SH类H 型和命名：RR
SR SR
R
R
3
S3
SX X
R硫 醇S H（ 酚 ） 硫醇（酚）
R 硫 醚S R 硫醚
R 3 锍S X盐 锍盐
硫醇（酚）
RSSR RSSR R 二S 硫 化S 物 R
二硫化物 二硫化物
16.2 硫醇与硫酚
➢ 一、制法
硫醇的制备:
•
常采用的方法：N2H
R+ X SCN2H 乙 △ 醇
R SCN N2H H H O 2 H O H - R X-S
硫脲
R+ X Na乙 △ S 醇H R-+ S NH aX
• 另外还有：
R-+ O H 2 ST 4 H 0 O 0 ℃ 2 h R-+ S H 2 O H
HOSO2OH 硫酸
RSO2OH 磺酸
RSOOH RSOH
亚磺酸
次磺酸
RSO2NH2 磺酰胺
RSO2R 砜
RSOR 亚砜
R-S-R 硫醚
• c) 复杂有机硫化物的-SH、-SR可作为取代基命名，称为 巯基和烃硫基，如：
HC C CH COOH2－巯基－3－丁炔酸
SH
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王鹏
化学与环境工程学院
硫醚 O
O
R R
R
亚亚OSS砜S砜
R R R
亚砜
锍O盐
O
R R
OS S
R R
R OSO R
砜砜O
R S OH R S OH R 次次S 磺磺酸O酸H
次磺酸
O O RR R亚亚OSS磺S磺酸酸OO OHH H 亚磺酸
砜O
O
R R
OS S
OH OH
R 磺磺OOS酸O酸 O H
磺酸
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RSH ArSH
RSR
RSSR
硫醇 硫酚 硫醚 二硫化物 thiols
thiophenols sulfides disulfides
例：CH3CH2SH C6H5SH CH3CH2SCH2CH3
乙硫醇 苯硫酚 （二）乙硫醚
CH3SSCH3 H2NC=SNH2 CH3CH2CHS CH3CH2C=SCH2CH3
H
R C C 2+ H H 2 S紫 外 光 R2 C2 S H H
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硫酚的制备：
S 2 C + O 6 Z n l+ 5 H 2 S O 4 △ S + Z H 2 + 5 n Z n S O 4 C + 4 H 2 O l
N 2 C + N l2 S 2a
S S [H] SH
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➢ 三、化学性质：
硫原子较氧原子电负性小，体积大，且结构中存在 3p轨道，较相应氧化物在酸性、亲核反应方面活泼
硫原子最高价态VI价，因此存在氧化的情况
δ-
δ- -
δ-
δ- -
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①酸性：硫醇、硫酚比醇和酚的酸性强
C 2 H 5 S + N Ha C 2 H O 5 S+ N H H 2 O a
量：
S H S H
NN
O C H O 2 S HC H 2 S H O H
食 用 香 精 食 用 香 S精SN O H
爆 N 玉 米 ， 爆 炒 玉 杏 米 仁
咖啡、焦糖香 肉汤香
烧烤（爆玉米，炒杏仁）
硫原子电负性小，半径大，因此沸点和溶解度都较 相应的醇低，原因是其形成的氢键较弱
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– 生命体内的氧化：
R-S-R H-S R-S-S-R
• 强烈氧化：成磺酸
5 E t - S H + 6 M n O 4 - + 1 8 H + 5 E t S O 3 H + 6 M n + + 9 H 2 O
• 与醇的氧化反应对比：
– 醇在α-C上发生反应，而硫醇则在S上反应。
RC 2OH [H O ] RC[H O ] R O COOH RC 2SH [O ] RC 2-SH -2 S R[-O ]C RH C 2S3 H O
二甲基二硫 硫脲thiourea 丙硫醛
3-戊硫酮
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• b) 无对应氧化物的硫化物：
– 可看作硫酸或亚硫酸的衍生物，以及砜、亚砜、硫酸、磺 酸、亚磺酸等，如：
4-CH3C6H4SO3H PhSO2Cl C6H5SO2NH2 CH3SOCH3 SOCl2 对甲基苯磺酸 苯磺酰氯 苯磺酰胺 二甲亚砜 氯化亚砜
乙醇 乙硫醇 苯酚 苯硫酚
PKa
18
10.5
10
7.8
• 酸性较醇强的解释：
– 硫体积大，电负性小，因而束缚氢的能力弱，S-H键较OH键能弱
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②氧化反应：
• 缓慢氧化：成二硫化物 [O]
2R-SH [H] R-S-S-R[O ]： I2； 2O 2H ； 氧 弱 剂 化
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16.1 含硫有机化合物
➢ 硫和碳直接相连的化合物称为有机硫化物。很 多药物都属于这类化合物，如：青霉素、磺胺 药、头孢、VB1等
➢ 分类：
1、与含氧化合物相似（二价）：
R-SH SH R-S-R
硫醇
硫酚
硫醚
2、高价含硫有机物（高价）：
砜
亚砜
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Zn ++H
➢ 二、硫醇的物理性质
a) 低分子量的硫醇有恶臭，使用中需要特别注意通 风，如：
CH3CH2SH含4×10-9 mg/L即可觉察（查煤气泄漏）
丙硫醇－大蒜味 丁硫醇－黄鼠狼恶臭
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并非所有的含硫化化合物都具有较高的分子
有机化学第十六章杂元素 化合物
元素有机化合物的含义
➢ 元素有机化合物含义：
有机基团以碳原子直接与金属或非金属元素（H， O，N，X，S等除外）相连接的化合物性质特殊， 称为元素有机化合物。
有机基团不通过碳原子与金属或非金属元素相连的 化合物不属于元素有机化合物，如醇钠、磷酸酯 等
通常将含C-M键的称为金属有机化合物，如烷基锂 等，而将含非金属的化合物，如C-Si、C-B等称为 元素有机化合物，但广义上的元素有机化合物包含 金属有机化合物
➢ 类似氧的有机硫化物：
S RCH
S RCR
硫醛
硫酮
S H2N C NH2
硫脲
R NC S 异硫氰酸酯
O R C SH
硫代羧酸
S RO C SR
黄原酸酯
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2、命名规则：
命名时取决于是否有对应的氧化合物：
• a) 有对应氧化物的硫化物:
– 在相应氧化物的类名前加硫字，如硫醇、 硫酚、硫醚
主要含硫有机化合物的类型 主要含硫有机化合物的类型
主要含硫有机化合物的类型
➢ 一、结RR 构S SH类H 型和命名：RR
SR SR
R
R
3
S3
SX X
R硫 醇S H（ 酚 ） 硫醇（酚）
R 硫 醚S R 硫醚
R 3 锍S X盐 锍盐
硫醇（酚）
RSSR RSSR R 二S 硫 化S 物 R
二硫化物 二硫化物
16.2 硫醇与硫酚
➢ 一、制法
硫醇的制备:
•
常采用的方法：N2H
R+ X SCN2H 乙 △ 醇
R SCN N2H H H O 2 H O H - R X-S
硫脲
R+ X Na乙 △ S 醇H R-+ S NH aX
• 另外还有：
R-+ O H 2 ST 4 H 0 O 0 ℃ 2 h R-+ S H 2 O H
HOSO2OH 硫酸
RSO2OH 磺酸
RSOOH RSOH
亚磺酸
次磺酸
RSO2NH2 磺酰胺
RSO2R 砜
RSOR 亚砜
R-S-R 硫醚
• c) 复杂有机硫化物的-SH、-SR可作为取代基命名，称为 巯基和烃硫基，如：
HC C CH COOH2－巯基－3－丁炔酸
SH
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硫醚 O
O
R R
R
亚亚OSS砜S砜
R R R
亚砜
锍O盐
O
R R
OS S
R R
R OSO R
砜砜O
R S OH R S OH R 次次S 磺磺酸O酸H
次磺酸
O O RR R亚亚OSS磺S磺酸酸OO OHH H 亚磺酸
砜O
O
R R
OS S
OH OH
R 磺磺OOS酸O酸 O H
磺酸
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RSH ArSH
RSR
RSSR
硫醇 硫酚 硫醚 二硫化物 thiols
thiophenols sulfides disulfides
例：CH3CH2SH C6H5SH CH3CH2SCH2CH3
乙硫醇 苯硫酚 （二）乙硫醚
CH3SSCH3 H2NC=SNH2 CH3CH2CHS CH3CH2C=SCH2CH3
H
R C C 2+ H H 2 S紫 外 光 R2 C2 S H H
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硫酚的制备：
S 2 C + O 6 Z n l+ 5 H 2 S O 4 △ S + Z H 2 + 5 n Z n S O 4 C + 4 H 2 O l
N 2 C + N l2 S 2a
S S [H] SH
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➢ 三、化学性质：
硫原子较氧原子电负性小，体积大，且结构中存在 3p轨道，较相应氧化物在酸性、亲核反应方面活泼
硫原子最高价态VI价，因此存在氧化的情况
δ-
δ- -
δ-
δ- -
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①酸性：硫醇、硫酚比醇和酚的酸性强
C 2 H 5 S + N Ha C 2 H O 5 S+ N H H 2 O a
量：
S H S H
NN
O C H O 2 S HC H 2 S H O H
食 用 香 精 食 用 香 S精SN O H
爆 N 玉 米 ， 爆 炒 玉 杏 米 仁
咖啡、焦糖香 肉汤香
烧烤（爆玉米，炒杏仁）
硫原子电负性小，半径大，因此沸点和溶解度都较 相应的醇低，原因是其形成的氢键较弱
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– 生命体内的氧化：
R-S-R H-S R-S-S-R
• 强烈氧化：成磺酸
5 E t - S H + 6 M n O 4 - + 1 8 H + 5 E t S O 3 H + 6 M n + + 9 H 2 O
• 与醇的氧化反应对比：
– 醇在α-C上发生反应，而硫醇则在S上反应。
RC 2OH [H O ] RC[H O ] R O COOH RC 2SH [O ] RC 2-SH -2 S R[-O ]C RH C 2S3 H O
二甲基二硫 硫脲thiourea 丙硫醛
3-戊硫酮
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• b) 无对应氧化物的硫化物：
– 可看作硫酸或亚硫酸的衍生物，以及砜、亚砜、硫酸、磺 酸、亚磺酸等，如：
4-CH3C6H4SO3H PhSO2Cl C6H5SO2NH2 CH3SOCH3 SOCl2 对甲基苯磺酸 苯磺酰氯 苯磺酰胺 二甲亚砜 氯化亚砜
乙醇 乙硫醇 苯酚 苯硫酚
PKa
18
10.5
10
7.8
• 酸性较醇强的解释：
– 硫体积大，电负性小，因而束缚氢的能力弱，S-H键较OH键能弱
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②氧化反应：
• 缓慢氧化：成二硫化物 [O]
2R-SH [H] R-S-S-R[O ]： I2； 2O 2H ； 氧 弱 剂 化
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16.1 含硫有机化合物
➢ 硫和碳直接相连的化合物称为有机硫化物。很 多药物都属于这类化合物，如：青霉素、磺胺 药、头孢、VB1等
➢ 分类：
1、与含氧化合物相似（二价）：
R-SH SH R-S-R
硫醇
硫酚
硫醚
2、高价含硫有机物（高价）：
砜
亚砜
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Zn ++H
➢ 二、硫醇的物理性质
a) 低分子量的硫醇有恶臭，使用中需要特别注意通 风，如：
CH3CH2SH含4×10-9 mg/L即可觉察（查煤气泄漏）
丙硫醇－大蒜味 丁硫醇－黄鼠狼恶臭
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并非所有的含硫化化合物都具有较高的分子