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有机化学;第十四章
含硫和含磷有机化合物;目的与要求;教学重点和难点;本章提纲; 硫、磷两种元素在周期表中分别与氧、氮同一主族,它们的价电子数也与相应的氧、氮相同。因此能形成一系列结构相似的化合物。
??? R-OH???? R-SH?? 硫醇 ? R-NH2??? R-PH2??? 膦
??? 硫、磷位于第三周期,价电子离核较远,电负性比相应的O、N小,另外第三层还有3d空轨道。由于3s、3p、3d同组能级差较小,因此S、P在成键时可利用3d轨道,形成高价化合物,这是S、P与O、N不同的地方。;1 硫、磷的电子构型 ;2 成键特征 ; 原因:硫的3p轨道比较扩散,与碳的2p轨道不能有效重叠,所以3p轨道形成的π键不稳定。 ;利用3s、3p的sp3杂化轨道形成σ键: ;硫:sp3d2杂化 ;1 结构类型 ;含C = S键的化合物,硫醛、硫酮极不稳定。 ;(2) 高价硫化合物 ;磺酸衍生物,磺酸分子中的羟基被卤素、氨基、烷氧基取代生成的衍生物。 ;硫醇、硫酚、硫醚,在相应的醇、酚、醚名称前加“硫”字。 ;二甲硫醚 ;当化合物较复杂或有其他官能团存在时,将巯基—SH作为取代基来命名。 ;亚砜、砜、磺酸及其衍生物,只要在相应的类名前加上烃基的名称即可。 ;甲磺酸 ;3 硫醇和硫酚 ;(2) 性质和应用;酸性:比醇、酚强得多。;氧化反应: ;生成重金属络合物: ;亲核性:RS- RO- ;4 硫醚、亚砜和砜 ;亚砜可以分离出对映异构体,它们在室温下不能互相转化,但在加热或光照下容易外消旋化。 ;(3) 性质和应用 ;硫醚的氧化反应:生成亚砜和砜。 ;二甲亚砜在有机反应中广泛用作非质子极性溶剂。 ;1 Raney镍脱硫反应 ;硫代缩醛或硫代缩酮在Raney镍作用下氢解,把羰基还原为亚甲基,是另一种把羰基还原为亚甲基的方法。 ;在强碱C4H9Li或NaH等作用下,能在硫原子相邻的碳上形成负离子。 ;(1) 亲核取代和亲核加成 ;二甲亚砜的碳负离子与酯缩合后,用铝汞齐还原,得到α-甲基酮。 ;(2) 有机合成中的反极性策略 ;(3) 硫叶立德的反应 ;1 磺酸 ;脂肪族磺酸,可以由硫醇的氧化来制取,或者由卤代烷和NaHSO3亲核取代反应得到;芳香族磺酸,由芳烃直接磺化得到。 ;(3) 性质和应用 ;在有机合成上利用磺化反应来占位。 ;(1) 磺酰氯:;磺酰氯与水、醇、胺等亲核试剂的作用不如羧酸的酰氯活泼。 ;(2) 磺酸酯: ;磺酰胺可由磺酰氯与氨或胺作用(氨解)得到。 ;磺酰胺氮上的H具有酸性。 ;H3PO3的衍生物: ;亚磷酸酯 ;H3PO4的衍生物: ;2 命名 ;各类膦酸的酯 ;O-甲基苯基亚膦酸酯 ;各类膦酸的酰卤和酰胺 ;(1) 膦的制备 ;傅-克反应 ;膦的亲核性比胺强,亲核性顺序:;(4) Wittig试剂(磷叶立德)及其应用 ; Wittig反应:;广泛用于烯烃的合成,特别是合成具有一定构型的天然产物。 ;例2. ;4 有机磷农药
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