硫缩酮是什么,酮加什么反应可以合成硫缩酮?
缩硫酮是缩酮的硫类似物,由酮与硫醇缩合而得。复杂的缩硫酮也可从Corey-Seebach反应合成。反应很容易进行,乙二硫醇室温就可与酮起反应。反应可用于羰基的保护,但缩硫酮比缩酮稳定得多。缩硫酮也可用催化氢化的方法还原为亚甲基。缩硫酮/缩硫醛具有特殊的极性翻转性质,原羰基碳变为亲核性,可用于合成
你的问题好像不大对呢?羰基才能还原成亚甲基呀,醛基还原就成了甲基了...
三种方法:
克莱门森还原:在锌-汞齐和浓盐酸作用下加热回流还原;
黄鸣龙还原:用水合肼、氢氧化钠在高沸点溶剂如一缩二乙二醇(HOCH2CH2OCH2CH2OH)中还原;
缩硫酮还原:先用醛和硫醇加成形成缩硫酮,然后再加氢还原。
硫醇是一类通式为R-SH的化合物,其中-SH称巯基。低级的硫醇有强烈且令人讨厌的气味,但臭味随碳数增多而减弱,高级硫醇具有令人愉快的气味。它们是醇的含硫对应化合物,但相比之下,硫醇的酸性和亲核性更强,更易被氧化。在空气、碘、氧化铁、二氧化锰等弱氧化剂作用下,硫醇氧化得到二硫化物:2R-SH -[O]→ R-S-S-R + H2O 。
金属锂在液氨中,以及氢化铝锂或锌加酸都可使二硫化物还原为硫醇/硫酚。硫醇与二硫化物互相转化的氧化还原反应是生物体内常见现象之一,半胱氨酸经氧化转化为胱氨酸即是一例。二硫化物中含有的二硫键(-S-S-)是维持蛋白质空间结构的重要化学键之一。
强氧化剂(如高锰酸钾、硝酸、高碘酸)作用下,硫醇氧化经过中间产物次磺酸、亚磺酸,最终得到磺酸。催化加氢条件下,硫醇失硫生成相应的烃。工业上,因为硫会使一般的催化剂(如雷尼镍)中毒,这一步脱硫常在二硫化钼或二硫化钨等含硫催化剂的作用下进行,一个例子是由噻吩催化加氢制取四氢噻吩。
硫醇与羧酸反应成硫醇酯,与醛生成缩硫醛,与酮生成缩硫酮。后两个反应一般用于羰基的保护,保护基缩硫醛/酮具有特殊有用的极性翻转性质。 硫醚是一类通式为R-S-R的化合物。相比醚,硫醚中的C-S键键能较低,容易断裂,有时可以形成稳定的含硫自由基。硫原子含有两对孤对电子,具亲核性和碱性,可与浓硫酸或卤代烷成锍盐。锍盐经氢氧化银和水作用转化为氢氧化三烷基锍,有强碱性,加热分解为硫醚和烯烃。
硫醚也可被多种氧化剂(如过氧化氢)氧化,中间产物是亚砜,最终产物是砜。高碘酸和间氯过氧苯甲酸可使氧化反应停留在亚砜的阶段。此外,催化加氢也可使硫醚中的C-S键断裂,生成烷烃。 亚砜和砜是通式分别为R-S(=O)-R和R-S(=O)2-R的化合物。硫原子为sp杂化态,S=O键为强极性键,硫带部分正电荷,氧带部分负电荷,具亲核性。α-氢具酸性。两个烃基不同的亚砜有手性,有些可以被拆分出来。
亚砜很容易被氧化剂(例如过氧乙酸、四氧化二氮、高碘酸钠、间氯过氧苯甲酸等)氧化为砜,被还原则得到硫醚。它也有弱碱性,可与强酸成盐。 磺酸和亚磺酸是通式分别为R-S(=O)2-OH和R-S(=O)-OH的化合物。磺酸为强酸,可以和金属氢氧化物反应生成稳定的盐,烃基芳香磺酸盐常用作洗涤剂。其衍生物包括磺酰氯、磺酸酯和磺酰胺,都是很重要的产物:磺酰氯如对甲苯磺酰氯,是有机合成中常用的试剂;磺酸酯中的磺酰氧基是很好的离去基团;磺酰胺衍生物中有很多则是重要的消炎药物,如磺胺类的磺胺嘧啶、磺胺胍等等。
亚磺酸具有中等的酸性,可被空气氧化为磺酸,被锌和盐酸还原为硫醇,与卤代烷生成砜。它们由格氏试剂与二氧化硫反应制备。 硫烷和高价硫烷通式为SR4及SR6,母体SH4、SH6在理论上是存在的,但极为不稳定。1990年时制得了同族的碲的六甲基化合物(Te(Me)6),用的是二氟化氙与Te(Me)2F2反应,再用二乙基锌处理。类似的SMe6据计算是稳定的,但尚未制得。
硫烷类型的四价有机硫化合物稳定性不高,最常用的是二乙基氨基三氟化硫(DASF)。它是常用的氟化试剂,可作四氟化硫的替代品,与醇、醛和酮反应时,氧原子变为氟,得到有机氟化合物。
首个不含其他杂原子的高价硫烷于2006年制得,其中的硫原子与两个联苯配体及两个顺式甲基相连。它是由二联苯硫(IV)作原料,使其与二氟化氙/三氟化硼在乙腈中反应,而后用丁基锂在四氢呋喃中处理得到。C-S键长在189-193pm之间,硫为变形八面体结构。 有机硫化合物中的硫原子可以通过多种方法引入,常见的途径包括:
①以硫氢化钠中的硫氢根离子(HS)作亲核试剂,通过双分子亲核取代反应合成硫醇。硫醇可作其他有机硫化合物的合成原料,比如它在碱性条件下转化为硫醇负离子,与卤代烃反应,便可引入另一个烷基,得到硫醚;
②劳氏试剂与羰基化合物反应,将其转化为硫羰基化合物。用此方法,醛酮转化为硫醛/硫酮,酰胺转化为硫代酰胺,1,4-二羰基化合物环合生成噻吩环,等等;
③用十硫化四磷、硫化氢或其他硫化物将原料中的氧转化为硫,依此,酰胺/腈和酮可分别被转化为硫代酰胺和硫酮。用十硫化四磷在加温下与1,4-二羰基化合物反应,环化制得噻吩类化合物,称为帕尔-诺尔合成(Paal-Knorr合成)。
④六甲基二硅硫烷与含氧或氯的有机物反应,借助硅元素对这两种元素的亲合力,将原料转化为相应的含硫有机化合物。六甲基二硅硫烷由硫化钠与三甲基氯硅烷反应制备;
⑤通过二硫化碳引入硫原子,同时增加一个碳,例如用醇和二硫化碳制备黄原酸酯;
⑥用硫氰酸钾或硫氰酸铵与RX(X为较好的离去基团)反应,制得硫氰酸酯及异硫氰酸酯。
缩醛在酸性条件下不稳定,在酸的催化下易水解成原来的醛和醇
克来门森还原法是在浓盐酸溶液中加热回流(该反应必须在强酸性条件下进行)。
可考虑采用沃尔夫-凯惜纳-黄鸣龙法,或者先生成缩硫醛或缩硫酮,再用兰尼镍还原。
参考资料:1、http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%8B%E8%8E%B1%E9%97%A8%E6%A3%AE%E8%BF%98%E5%8E%9F%E5%8F%8D%E5%BA%94
2、http://baike.baidu.com/view/1010593.htm
醛和酮具有相似的化学性质。一般醛、酮的化学性质主要表现在两个方面:一是羰基碳原子带部分正电荷,容易受到亲核试剂的进攻而发生亲核加成反应;二是a-H受羰基的影响比其他碳原子上的氢活泼。
醛与酮在结构上也有不同之处,其化学性质也有差异,一般反应中,醛比酮活泼。另外,由于-CHO有氢,某些反应只有醛才可发生。
一、亲核加成反应
1. 加氢氰酸
氢氰酸(HCN)与醛、脂肪族甲基酮和8个碳原子以下的环酮作用生成相应的加成产物氰醇,也称a-羟基腈。产物比原料增加了一个碳原子。氰醇具有醇羟基和氰基,可制备a,b-不饱和腈、b-羟基胺、a-羟基酸等化合物。
2. 加醇和水
在干燥氯化氢存在下,醇与醛的羰基加成生成半缩醛,半缩醛还可以与另一分子醇反应,失水生成缩醛,半缩醛中与醚键连在同一个碳原子上的羟基称为半缩醛羟基。
酮与醇反应生成缩酮反应较困难。但酮容易与乙二醇作用,生成具有五员环状结构的缩酮。
缩醛和缩酮对碱及氧化剂都比较稳定,遇稀酸则分解成原来的羰基化合物。在有机合成中,用来保护醛基。另外,可用乙二醇保护分子中的酮基,或者用丙酮保护邻二醇结构。
g-或d-羟基醛(酮)易自发地发生分子内的亲核加成,且主要以稳定的环状半缩醛(酮)的形式存在。
硫醇比相应的醇活泼,加成能力更强。乙二硫醇和酮在室温下就可反应,生成缩硫酮。缩硫酮被催化氢化还原,可转变为亚甲基。
水可以与醛、酮的羰基加成形成水合物。由于水是弱亲核试剂,生成的偕二醇不稳定,容易失水,反应平衡主要偏向反应物一方。
3. 加 Grignard试剂
Grignard试剂容易与羰基化合物发生亲核加成。所得的加成物经水解后即生成醇。Grignard试剂与甲醛反应可得伯醇,与其他醛反应可得仲醇,与酮反应则得叔醇。
4. 与氨衍生物的加成
醛或酮的羰基可以与许多种氨的衍生物(如羟胺、肼、苯肼、2,4-二硝基苯肼等)加成,并进一步失水,产物是含有>C=N-结构的N-取代亚胺类化合物。这些氨的衍生物称为羰基试剂,可用于鉴别羰基化合物,也用于醛、酮的分离及精制。
二、 a-碳及a-氢的反应
醛、酮分子中与羰基直接相连的碳原子称a-碳,a-碳上的氢比较活泼。
1. 醇醛缩合
在稀碱溶液中,一分子含a-H的醛的a-碳可以与另一分子醛的羰基碳加成生成b-羟基醛类化合物,称为醇醛缩合。是有机合成中增长碳链的重要方法。
2. 酮式和烯醇式的互变异构
2,4-戊二酮分子中的亚甲基氢受两个吸电子羰基的影响(常称双重α-H),比较活泼,可以重排成烯醇型。
两种或两种以上的异构体能相互转变,并共存于一体的动态平衡中,这种现象称为互变异构现象,各异构体称为互变异构体。
互变异构现象不限于含氧化合物。含氮化合物中,特别是酰亚胺类化合物中也普遍存在。
3. 卤代反应
碱催化下,卤素(Cl2、Br2、I2)与含有a-H的醛或酮迅速反应,生成a-C完全卤代的卤代物。
a-碳含有3个活泼氢的醛或酮与卤素的氢氧化钠溶液作用,生成三卤甲烷和羧酸盐,称为卤仿反应。进行卤仿反应常用碘的碱溶液,产物之一是碘仿,称为碘仿反应。可用来鉴别乙醛和甲基酮等。含有CH3CH(OH)-R(H)结构的醇也能发生碘仿反应。
三、 氧化反应和还原反应
1. 氧化反应
醛容易被氧化成羧酸,酮难被氧化。用弱氧化剂Tollens试剂鉴别醛与酮。
芳香醛不与Fehling试剂反应,可用它们来鉴别脂肪醛与芳香醛。
2. 还原反应
在金属催化剂铂、镍等存在下,氢气使醛和酮还原成相应的伯醇和仲醇。
LiAlH4、NaBH4等将醛、酮的羰基还原为伯醇和仲醇。
醛和酮与锌汞齐和浓盐酸回流,羰基将被还原成亚甲基,称为Clemmensen还原法。
一般地,具有能稳定负电荷的基团的碳负离子具有较高的稳定性。这些基团可以是苯基、电负性较强的杂原子(如O,N,基团如-NO2、-C(=O)-、-CO2R、-SO2-、-CN和-CONR2等)或末端炔烃(也可看作电负性的缘故),例如,三苯甲烷、三氰基甲烷、硝基甲烷和1,3-二羰基化合物具有较强的酸性。
除此之外,不同于缩酮,缩硫酮的α氢也具有较强的酸性。这可以用硫的3d轨道与C-S键σ*轨道的超共轭效应来解释。硫代硝基苯基甲烷的去质子化表明,硫的可极化性起主要作用。
用过量50%的丙酮,用催化剂量的对甲苯磺酸做催化剂,加热回流至GC显示完成反应.浓缩出丙酮.继续减压蒸馏即可.
如果纯度不够高,再分馏一次就行了.
酸性条件:克莱门森还原法——锌汞齐和浓盐酸
碱性条件:黄鸣龙还原法
中性条件:缩硫酮氢解法
用第一个方法不能直接用锌粉和稀盐酸作用,这样反应太快主要生成氢气,要将锌先溶于汞中形成锌汞齐再和浓盐酸作用。
1、Zn-Hg/HCl,酸性条件下还原羰基为亚甲基(克莱门森还原 Clemmensen)
2、H2NNH2、KOH、(HOCH2CH2)2O(基斯内尔-沃尔夫-黄鸣龙还原反应 Kishner-Wolff-Huang)
3、二元硫醇形成缩硫酮,然后用兰尼镍还原(Raney Ni)