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15元素有机化合物

2 R'X
RX RHPNa
SN
R3P + 2 HX 叔膦
R PH
R
仲膦
叔膦也可用格氏试剂和三氯化磷作用来制备:
乙醚
PCl3 + 3 RMgCl
R3P + 3MgCl2
R3P
RI
R4P+I AgOH R4P+OH-
季鏻盐
季鏻碱
RPH2
伯膦
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15.3.2 鏻叶立德 (ylid)
O (CH3O)2P
OCH
敌敌畏
S
(CH3O)2P
CCl2
O
对 硫 磷 (1605)
O (CH3O)2P
CHCCl3 敌 百虫
OH
S (CH3O)2P
O
杀螟松
S (CH3O)2P
O
NO2
SCH2CNHCH3
乐果
CH3 NO2
S (CH3O)2P
SCHCOOC2H6
马拉硫 磷 CH2COOC2H5
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例:
Si-H键 易断裂
(CH3)4Si H2O . X2 .
不反 应
CH3SiH3 (CH3)3SiH
HCl
AlCl3 H2O
CH3SiH2Cl + H2
烃基氯硅烷
(CH3)3SiOH + H2
ROH
(CH3)3SiOR + H2
烃基烷氧基硅烷
耐热,不易水 解,不易卤代
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15.2.2 烃基氯硅烷、硅醇和烷基正硅酸酯
用低温分馏分离
性质
Si-H键比C-H 键能小、易断裂,因此硅烷性质活泼, 易发生氧化、水解、卤化等反应:
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水解
SiH4
O2(空 气 自燃

SiO2 + H2O + Q
SiH4 + 2 H2O
SiO2 + 4 H2
醇解 SiH4 + 4 ROH 和卤素反应
Si(OR)4 + 4 H2
Si O R
Si O
R
体型
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(1)硅油
CH3
CH3
CH3 Si OH+HO Si OH + HO
CH3 _ H2O CH3
CH3 CH3 Si O
CH3 Si O
CH3
Si OH+
CH3 CH3 Si CH3
+ HO
CH3 Si CH3 CH3
CH3
CH3
硅油 n=.10
n CH3
(1) 制法:由三苯基膦和卤代烃(含α-H)及强碱制备。
PCl3 + C6H5MgBr
(C6H5)3P + RCH2Br 叔膦
(C6H5)3P + MgBrCl
. (C6H5)3P+CH2R Br
季鏻盐
C6H5Li(强 HBr
碱)
+ (C6H5)3P CHR
内盐
+
C6H6 +
LiBr
结构:
[
+ (C6H5)3P
四氯化硅和格利雅试剂作用生成各种烃基氯硅烷:
SiCl4 + RMgCl
+ RSiCl3 MgCl2
+ RMgCl
R2SiCl2
MgCl2
R可以是脂肪族烃 基或芳香族烃基
+ RMgCl
R3SiCl
MgCl2
+ RMgCl
R4Si
MgCl2
烃基氯硅烷是比水重的液体,Si-Cl键容易断裂,故性 质活泼,易发生水解、醇解以及与格利雅试剂作用。
O
BrCH2CR BrCH2COOC2H5 CH2=CHCH2Cl
Wittig试剂一般不稳定,但α-C上有吸电子基时比较稳定。
. O
+ (C6H5)3P CH2 C R Br
Na2CO3 HBr
O + (C6H5)3P CH C R
吸电子基使αH 酸性增强, 易脱HBr
吸电子基使α-碳 上负电荷分散, 比较稳定
有机化学
15 元素有机化合物 Element Organic Compounds
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基本内容和重点要求
元素有机化合物的定义、分类 有机硅化合物的制备和性质 磷叶立德和魏悌希反应
重点要求掌握有机硅化合物的制 备和性质、磷叶立德和魏悌希反应。
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15 元素有机化合物 15.1 元素有机化合物定义和分类 15.2 有机硅化合物 15.3 有机磷化合物
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(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:
CH3
CH3
CH3
CH3
O Si O Si O Si O Si
CH3
CH3
O
CH3
CH3
CH3 CH3
O Si O Si O Si O Si
元素有机化合物可粗略地划分为金属元素有机化合物和 非金属元素有机化合物。金属元素又分为过度金属和非过 度金属,有些非金属化合物也叫准金属元素有机化合物。
O 敌 敌 畏 (CH3O)2POCH=CCl2
S 乐 果 (CH3O)2P SCH2CONHCH3
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15.2 有机硅化合物
硅和碳是同一主族的四价元素,因此硅也能形成类似 于碳化合物结构的硅化合物。例如:
CH2OH
CH2OH
维生素A
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15.3.3 有机磷农药
农业上,很多有机磷化合物用作杀虫剂, 目前使用的主要有磷酸酯、硫代磷酸酯、膦酸 酯等类型。
RO
O
P
RO
OR
磷酸酯
RO
S
P
RO
OR
硫 代磷 酸 酯
RO
S
P
RO
SR
二硫 代磷 酸 酯
R
O
P
RO
OR
膦酸 酯
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商品代表:
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15.2.1 硅烷和烃基硅烷
(1)硅烷
制法
SiO2 + 4 Mg
石英
高温 Mg2Si + 2 MgO
镁硅合金
硅烷的 混合物
Mg2Si
无机 酸 (HCl)
....... SiH4 + Si2H6 + Si3H8 +
+ Si6H14 + MgCl2
甲 硅烷
丙硅 烷
40% 30% 15%
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键能:Si-Si < C-C
硅与硅成键的能力不如C,Si不能形成长链化合物 (最多 只能6个Si相连),而C相互连接几乎无止境。
键能:Si-O < C-O
Si能通过Si-O键形成高聚物:
Si O Si O Si n
聚硅醚类缩聚物பைடு நூலகம்
有机硅是元素有机化合物中研究得最多的一种,有机硅 产品在现代工业中具有重要地位。
烃氧基硅烷
SiH4 Cl2
SiH3Cl Cl2 SiH2Cl2 Cl2
氯硅烷
SiHCl3
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(2)烃基硅烷
制 法 氯硅烷和格氏试剂作用,生成烃基硅烷。
SiHCl3 + 3RMgCl
R3SiH + 3MgCl2
SiCl4 + 4RMgCl
R4Si + 4 MgCl2
性 质 烃基硅烷比硅烷稳定,烃基越多越稳定。
O
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
O Si O Si O Si O Si
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。
CH3
CH3
O
CH3
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15.3 有机磷化合物
氮和磷同在周期表的第Ⅴ主族,化合价相同,性质 相近,故磷也能生成类似氮化合物结构的化合物。
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魏悌希反应的应用实例:
(C6H5)3P
(1) CH3Br (2) C6H5Li
1.
二甲 亚 砜
O + (C6H5)3P CH2
CH2
O
2.
+
PPh3 PPh3
BrCH2CH2CH2CH2Br
全反式-三十碳烯角鲨烯
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3.
CHO + Ph3P
线型
R
R
R
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硅三醇缩聚则可得体型结构的缩聚物。
硅三醇
OH
R
R
HO Si O H + HO Si OH+ HO Si O H
R
OH
OH
R
OH
OH
HO Si O H+ HO Si OH+ HO Si O H
OH
R
R
- H2O
O
R
R
Si O R R
Si O O
Si O O
体型
Si O O
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15.1 元素有机化合物定义和分类
以前我们接触的有机化合物基本上都含C、H、O、N、 S、Cl、Br、I等八种元素的化合物,在有机化合物中除这 8种元素外的元素称为异元素(如:Na、Li、Mg、Al、B、 Si、P等),异元素直接与C原子相连的化合物称为元素有 机化合物。另外某些异元素间接通过O、S、N原子与C原子 相连的化合物也归入元素有机化合物之内,如有机磷杀虫 药敌敌畏、乐果等,目前已经发现有70多种元素能生成有 机化合物。
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