有機含硫含磷與含硅化合物

1、關(guān)于有機含硫含磷和含硅化合物第一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.3.2 硫醚的性質(zhì) 氧化反應(yīng)(2) 锍鹽的生成 16.4 磺酸16.4.1 磺酸的命名 16.4.2 磺酸的制備(1) 直接磺化法 (2) 間接磺化法16.4.3 磺酸的物理性質(zhì)16.4.4 磺酸的化學(xué)性質(zhì) (1) 酸性 (2) 磺基中羥基的反應(yīng) (3) 磺基的反應(yīng)第二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.5 芳磺酰胺16.6 烷基苯磺酸鈉和表面活性劑16.6.1 烷基苯磺酸鈉16.6.2 表面活性劑 陰離子表面活性劑(2) 陽離子表面活性劑 (3) 兩性表面活性劑(4) 非離子表面活性劑 (5) 特殊類

2、型的表面活性劑 16.7 離子交換樹脂16.7.1 陽離子交換樹脂16.7.2 陰離子交換樹脂 第三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.8 有機含磷化合物16.8.1 烷基膦的結(jié)構(gòu)16.8.2 有機磷化合物作為親核試劑的反應(yīng)16.8.3 磷酸酯 16.8.4 有機磷農(nóng)藥16.9 有機硅化合物16.9.1 有機硅化合物的結(jié)構(gòu)16.9.2 鹵硅烷的制備(1) 直接法 (2) 有機金屬試劑同鹵硅烷作用 (3) 有機硅烷的鹵代16.9.3 鹵硅烷的化學(xué)性質(zhì)(1) 水解第四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(2) 醇解(3) 與金屬有機化合物的反應(yīng)(4) 還原16.9.4 有機硅化合

3、物在合成中的應(yīng)用 (CH3)3Si基團作為輔助基團(2) (CH3)3Si基團作為保護基團 第五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月有機含硫、含磷和含硅化合物:16.1 有機硫化合物的分類有機二價硫化物：乙硫醇 硫酚 乙硫醚 苯甲硫醚有機四價硫化物：二甲亞砜(DMSO)第六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月巰基有機六價硫化物：二乙砜 對甲苯磺酸 甲磺酰氯16.2 硫醇和硫酚(thiols and thiophenols)硫醇：硫酚：命名：“硫” 母體 丙硫醇 烯丙硫醇 苯硫酚(1propanethiol)(1-propene-1-thiol)(thiophenols)16.2.1

4、 硫醇和硫酚的命名第七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.2.2 硫醇和硫酚的制備鹵代烷 硫脲 硫醇鹵代烷 硫氫化鉀 硫醇Zn 還原 磺酰氯 硫酚第八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.2.4 硫醇和硫酚的化學(xué)性質(zhì)(1) 酸性溶于稀NaOH溶液：與重金屬成鹽：(2) 氧化反應(yīng)在H2O2, O2, I2,NaOI 作用下:第九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月工業(yè)上催化氧化法：二硫化物 NaHSO3, Zn + HX等 硫醇(a) 親核取代反應(yīng) RX 堿的極性溶劑 SN2反應(yīng) 硫醚(3) 親核反應(yīng) 親核性：RS RO ，ArS ArO第十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作

5、于2022年6月(b) 與碳碳重鍵的親核加成反應(yīng) 在堿的作用下 吸電子基團的碳碳雙鍵親核加成反應(yīng) (c) 硫醇與碳氧雙鍵的親核加成反應(yīng) 醛和酮 加成反應(yīng) 硫縮醛或硫縮酮 催化氫化 脫硫第十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 與羧酸、酰鹵或酸酐發(fā)生親核加成消除反應(yīng)，生成硫代S酸酯: 16.3 硫醚 硫醚(sulfides):乙硫醚 二苯硫醚 乙環(huán)己硫醚 (diethyl sulfide)(diphenyl sulfide)單硫醚混硫醚第十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.3.1 硫醚的制備 單硫醚：K2S或Na2S RX混硫醚：與Williamson 合成法相似 RSH

6、 RX16.3.2 硫醚的性質(zhì) (1) 氧化反應(yīng) H2O2, NaIO4 亞砜 砜第十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月磺基(2) 锍鹽的生成 RX 親核取代反應(yīng) 锍鹽 锍鹽可與Nu:進一步發(fā)生親核取代反應(yīng)：16.4 磺酸(sulfonic acids)磺酸: 硫酸分子中羥基被烴基替代后的 化合物芳磺酸(aromatic acids)第十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.4.1 磺酸的命名 命名：烴基 “磺酸”乙磺酸(ethane sulfonic acid)4甲基1,3苯二磺酸(4-methyl-1,3-disulfonic acid)對甲苯磺酸(p-toluene

7、sulfonic acid)芐磺酸(benzylsulfonic acid)第十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.4.2 磺酸的制備(1) 直接磺化法 (2) 間接磺化法 含有活潑鹵原子的有機鹵化物 亞硫酸鹽：Na2SO3，K2SO3，NaHSO3等親核取代反應(yīng) 磺酸鹽 酸化后 磺酸 第十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月磺基的反應(yīng)芳環(huán)上親電取代反應(yīng)羥基的反應(yīng)酸性(1) 酸性 強酸16.4.4 磺酸的化學(xué)性質(zhì) 反應(yīng)部位：16.4.3 磺酸的物理性質(zhì)第十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(2) 磺基中羥基的反應(yīng) 可被取代ArSO3H 或 ArSO3Na 與作用

8、，生成ArSO2Cl:(3) 磺基的反應(yīng) 可被等取代(a) 水解 酸催化 芳磺酸與水共熱 脫去磺基 芳烴 第十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(b) 堿熔與其它親核取代反應(yīng) Na鹽或K鹽 NaOH 熔融 酚鹽 酸化 酚Nu: CN, NH3, RNH2等 芳磺酸鹽 親核取代反應(yīng) 16.5 芳磺酰胺(sulfonamides)芳磺酰胺：第十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月制備：糖精(saccharin)：磺胺藥物(sulfa drugs):氨基苯磺酰胺(sulfanilamide)新諾明(SMZ):3磺胺5 甲基異 唑第二十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月磺胺藥

9、物的制備：乙?；Ｗo苯胺中的氨基 芳環(huán)上的親電取代反應(yīng) 與胺作用 脫保護基第二十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.6 烷基苯磺酸鈉和表面活性劑16.6.1 烷基苯磺酸鈉 十二烷基苯磺酸鈉：制備：16.6.2 表面活性劑(surfactants) 很低的濃度下 大大地降低溶劑的表面張力 改變體系狀態(tài)的物質(zhì)表面活性劑：既親油又親水的兩親分子親水基團親油基團第二十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月親油的基團：烴基R C8C18,親水的基團：陰離子：等陽離子：非離子基團：等(1) 陰離子表面活性劑起表面活性作用的是陰離子羧酸鹽 磺酸鹽(“拉開粉”) 硫酸酯鹽磷酸酯鹽第二十三張

10、，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(2) 陽離子表面活性劑 起表面活性作用的是陽離子季銨鹽：氯化三甲基十二烷基銨銨鹽：十八胺鹽酸鹽脂肪酸二羥乙氨基乙酯甲酸鹽(3) 兩性表面活性劑由陰、陽兩種離子組成甜菜堿型咪唑啉型第二十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(5) 特殊類型的表面活性劑 3三甲基硅丙酸(4) 非離子表面活性劑 在水中不解離成離子 能與水形成氫鍵十二烷基聚氧乙烯醚(平平加)辛基酚聚氧乙烯醚(OP)聚氧乙烯醚型n = 220n = 220第二十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.7 離子交換樹脂 由交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子骨架與能解離的基團形成的不溶性高分子電解質(zhì)

11、苯乙烯 二乙烯苯 共聚第二十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.7.2 陰離子交換樹脂 分子中具有堿性基團：16.7.1 陽離子交換樹脂解離的基團為磺基，能夠交換陽離子R離子交換樹脂的骨架2第二十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月聚苯乙烯季銨鹽型陰離子交換樹脂：陰離子交換樹脂能夠交換陰離子：第二十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.8 有機含磷化合物有機磷化合物 :含鍵膦(phosphine)：(三氫化磷)伯膦 仲膦 叔膦 季 鹽膦酸(phosphinic acids)： 膦酸 烷基膦酸 二烷基膦酸 三烷基氧化膦 第二十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于202

12、2年6月磷酸酯(Phosphates)：磷酸烷基酯 磷酸二烷基酯 磷酸三烷基酯 圖16.1 三甲膦分子 結(jié)構(gòu)的示意圖:磷酸酯分子中不含CP鍵，而含OP鍵 16.8.1 烷基膦的結(jié)構(gòu)P: sp3雜化 鍵： sp3sp3一對未成鍵電子占有剩余的sp3雜化軌道 第三十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月化合物 鍵 鍵角三甲胺 CNC 108三甲膦 CPC 99三烷基膦分子 構(gòu)型轉(zhuǎn)化：99甲基烯丙基苯基膦 第三十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.8.2 有機磷化合物作為親核試劑的反應(yīng) 三烴基膦 鹵代烴 季 鹽 溴化甲基三苯基 作為Wittig試劑, 磷葉立德與醛或酮反應(yīng)，生成烯烴

13、： 形成的季 鹽在強堿的作用下脫去質(zhì)子，生成內(nèi)鹽，也稱磷葉立德(ylide)：第三十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月由膦酸酯類化合物參與的Wittig反應(yīng)：改良的Wittig反應(yīng) 三烴基膦作為強親核試劑，還能與環(huán)氧化合物發(fā)生反應(yīng)，生成三烴基氧膦和烯烴 第三十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.8.3 磷酸酯 磷酸單酯 二磷酸單酯 三磷酸單酯(焦磷酸單酯)鍵類似于鍵水解時，PO鍵斷裂并放出很高能量： 三磷酸腺苷 (ATP)在酶的作用下水解生成二磷酸腺苷(ADP)并放出能量 第三十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月ATP在體內(nèi)常被作為一個“能源庫”： 卵磷脂 第

14、三十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.8.4 有機磷農(nóng)藥沙林(sarin)第三十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.9 有機硅化合物16.9.1 有機硅化合物的結(jié)構(gòu) 四價有機硅化合物，幾何構(gòu)型為四面體常見的有機硅化合物 有機硅烷、鹵硅烷、硅醇、硅氧烷和硅醚 苯基硅烷 四甲基硅烷 二甲基二氯硅烷PhSiH3 (CH3)4Si (CH3)2SiCl2(CH3)3SiOH C2H5Si(OC2H5)3 (CH3)3SiOSi(CH3)3三甲基硅醇 乙基三乙氧基硅烷 六甲基二硅氧烷第三十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月16.9.2 鹵硅烷的制備(1) 直接法

15、鹵代烴與硅粉在銅的催化作用下加熱制備鹵硅烷 二甲基二氯硅烷是重要的化工原料 (2) 有機金屬試劑同鹵硅烷作用 RMgX SiCl4或RSiCl3反應(yīng) 制備鹵硅烷 第三十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 也可以用有機鋰試劑代替Grignard試劑，同鹵硅烷反應(yīng)制備鹵硅烷 (3) 有機硅烷的鹵化 有機硅氫化合物和有機硅烷的鹵代反應(yīng)制備鹵硅烷 16.9.3 鹵硅烷的化學(xué)性質(zhì) (1) 水解 鹵硅烷易水解生成硅醇 第三十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月在酸或堿的作用下，硅醇脫水反應(yīng)生成硅醚：需在中性介質(zhì)或稀堿溶液中制備硅醇(2) 醇解 鹵硅烷與醇作用生成硅氧烷 (3) 與金屬有機化合物的反應(yīng) 在RMgX的作用下，鹵硅烷中SiX鍵斷裂，生成新的SiC鍵 第四十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月鹵硅烷也可與有機鋰試劑作用 (4) 還原 LiAlH4、NaH等作用下，鹵硅烷中的SiX鍵被還原為SiH