硫醚是有机硫化合物的一种,通式为R^1-S-R^2,其中R^1、R^2是有机基团。与其他含硫化合物类似,挥发性的硫醚大多具有腐烂的气味。
硫醚的结构类似于醚,只是硫原子替换了氧;由于氧、硫同为氧族元素,醚与硫醚也有很多共同性质。硫醚的结构可见于生物分子蛋氨酸和辅酶生物素中。
制备
- 硫醚可由硫醇的烷基化反应制备:
:R-Br + HS-R' → R-S-R' + HBr
碱可催化此类反应,机理是生成了亲核性更强的硫醇盐。
- 硫醇与烯烃反应也可制得硫醚,用自由基催化:
:R-CH=CH2 + HS-R' → R-CH2-CH2-S-R'
- 或者,硫醚可通过Pummerer重排反应来制取。
反应
*与相对稳定的醚相比,硫醚(R-S-R)容易被氧化为亚砜(R-S(=O)-R),进一步氧化则得砜(R-S(=O)2-R)。比如,二甲基硫醚的氧化反应如下:
:S(CH3)2 + O → OS(CH3)2
:OS(CH3)2 + O → O2S(CH3)2
常用的氧化剂有过氧化氢、有机过氧化物、次氯酸钠、高碘酸钠、亚碘酰苯等。
*二硫化物中的硫-硫键容易受亲核试剂进攻而断裂。若亲核原子为碳,则产物为硫醚:
: R3C− + R1S-SR2 → R3CSR1 + R2S−
*三烷基锍盐与亲核试剂反应,二烷基硫醚作为离去基团离去:
:Nu− + R3S+ → Nu-R + R-S-R
以上反应在生物学中是转移烷基的方法之一,例如生物体SN2反应中S-腺苷基蛋氨酸即扮演甲基化试剂的角色。
*与醚不同,硫醚发生S-烷基化生成很稳定的锍盐,如下例中的三甲基锍:
:S(CH3)2 + CH3I → [S(CH3)3]+I−
噻吩
五元杂环化合物噻吩在形式上属于硫醚,但由于芳香性的缘故,硫的非键电子在共轭系统中离域,不再具有硫醚中强亲核性孤对电子的特点,因此噻吩很少表现硫醚特征,而且具甜味。对噻吩氢化,得到四氢噻吩C4H8S,芳香性被破坏,分子又恢复了硫醚的典型性质。
参考资料
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