《有机化学》徐寿昌 第二版 第20章 元素有机化合物.ppt

第二十章 元素有机化合物 1、分类 2、有机锂化合物 3、有机铝化合物 4、有机硅化合物 5、有机磷化合物 6、有机铁化合物 有机化合物都含有C，一般也含有H；此外通常还含有O、N，其次是S、Cl、Br和I。除此8种元素外，有机化合物中含有的其他元素常称作异元素。当异元素直接和C元素相连时，则这类化合物称为元素有机化合物。 元素有机化合物分为： 1、金属有机化合物 2、非金属元素有机化合物 —是重要的碱金属化合物。 优点：易制备，且能溶于惰性溶剂中。 （1）卤烷与金属锂作用 （K. Ziegler）1930 利用烷基卤化物或芳基卤化物与金属锂直接作用而获得烃基锂。 通常反应在苯、环己烷、THF、戊烷或石油醚等惰性溶剂中进行。 由于水解产物中少量三甲基硅醇只能和一分子其他硅醇进行脱水，因此，使得缩聚产物的链在一端不能再继续增长，链长就有一定的限度。 (2) 硅橡胶 应用最广的硅橡胶为甲基硅橡胶。 一般用高纯度的(CH3)2SiCl2 （99.98%）水解，所得的硅二醇经缩聚后就可以生成高分子的线型多缩硅醇。聚合度在2000以上，相对分子质量在40~50万之间的高聚物是无色透明软糖状的弹性物质，称为硅橡胶。 硅橡胶的特性是既耐低温，又耐高温，密封件、薄膜、胶管等。在电子设备、电缆和电线中也广泛应用。制造人造心脏瓣膜和血管 (3) 硅树脂 用(CH3)2SiCl2和一定比例的CH3SiCl3进行水解，生成的甲基硅三醇能与其他三分子硅醇进行分子间脱水，形成的体型结构的高聚物叫甲基硅树脂： 硅树脂耐热，抗油，抗水，并具有高度的绝缘性，广泛应用于电器工业中耐高温绝缘涂料、粘合剂及泡沫塑料等. 20-5 有机磷化合物 磷和氮同在周期表ⅤA族，它们的化合价相同，性质相近. NH3 RNH2 R2NH R3N R4NX- 氨 伯胺 仲胺 叔胺 季铵盐 PH3 RPH2 R2PH R3P R4PX- 磷化氢 伯膦 仲膦 叔膦 季鏻盐 + + “膦”表示含有碳磷键的化合物，在表示相当于季铵类化合物的含磷化合物时用“鏻”字。 20-5-1 制法和性质 磷化氢通常用三氯化磷和氢化铝锂作用而得，再与金属钠作用可得磷化钠。 卤烷与磷化钠、烷基或芳基膦以及取代膦化钠作用，可得到伯、仲、叔膦。 伯磷 叔磷 仲磷 将碘化鏻(PH4)I和碘烷在氧化锌存在下加热至150℃ 左右，则可生成伯膦和仲膦。反应进行如下： 叔膦一般是用格利雅试剂和三氯化磷的反应来制得： 三苯膦 三甲膦 膦类均有强烈臭味，毒性很大，难溶于水而溶于有机溶剂，膦比胺碱性弱，不能使石蕊试纸变色，但能与强酸作用生成盐。 膦非常容易被氧化，较低级的膦在空气中即迅速氧化而引起自燃。当以空气或硝酸为氧化剂时，则伯、仲、叔膦氧化成烷基膦酸，二烷基次膦酸和氧化叔膦（三烷基氧化膦）. 氧化叔膦 二烷基次膦酸 烷基膦酸 烷基膦酸和二烷基次膦酸都是结晶固体，易溶于水，呈强酸性。 叔膦可与氯或硫加成，生成五价磷化合物，还可与卤烷作用生成季鏻盐。季鏻盐与湿的氧化银作用，可得一个像季铵碱似的强碱——季鏻碱。 20-5-2 叶立德（Ylid） 季鏻盐用一个强碱处理，能使连接磷的一个α碳原子上的质子分离而形成亚甲基膦烷式的化合物，这个化合物的磷碳键具有很强的极性，因此具有内盐的性质. 一般制得后不需分离，再加入其他反应试剂即可 进一步反应。 凡具有Y—C—结构的一类化合物（Y常为P、S或N） 总称为叶立德（ylid）。按带正电原子的不同可分别 称为磷叶立德、硫叶立德和氮叶立德等. + — .. 叶立德（Ylid）分类： 磷叶立德通常由三苯基膦和一个伯卤烷（或仲卤烷） 反应先生成季鏻盐，再用一个强碱处理而得。 磷Ylid（叶立德）制备 伯或仲卤烷 强碱 如果分子中具有能分散α 碳原子上负电荷的取代基如—CN、COR、—COOR等，则可使生成的叶立德更为稳定，一般用较弱的碱即可完成反应。例如： 叶立德α碳原子上带有负电荷，是具有碱性和极性的 化合物，性质活泼，它是一类很强的亲核试剂 。 * 20-1 涵义和分类 20-2 有机锂化合物 20-2-1 制备 反应须在低温无水无氧条件下进行，否则生成的Rli又可与RX作用，发生副反应而得R—R。 金属锂能够和烯烃的碳碳双键发生加成反应， 在同芳核或不饱和体系共轭的情况下