医学有机化学 第七节硫醇、酚

重金属中毒及解毒机制
SH 酶 SH + Hg2+ S 酶 S Hg + 2H+
活性酶
S 酶 S HS Hg + HS CO2Na CO2Na 酶
中毒酶
SH SH + Hg S CO2Na S CO2Na
中毒酶
解毒药
活性酶
重金属硫醇盐 由尿排出
（三） 氧化反应
硫醇较醇容易氧化。在稀H2O2或碘，甚至在空气中，硫醇 也可以被氧化成二硫化物 ( disulfide )。
常带有粉红或褐色的杂质。
3. 溶解性 一般微溶于水而溶于有机溶剂。 4. 熔点和沸点
酚类化合物的熔点、沸点比相对分子质量相近的 芳烃、芳卤等高 。
O—H键断裂： 酸性
烯醇式：与 FeCl3的颜色 反应 芳香环：环上 亲电取代反应
卤代、硝 化、磺化
酚类化合物一般显弱酸性,比碳酸弱，只能与强碱成盐， 而不能与NaHCO3或Na2CO3作用。
O CH3 S CH3
H2O2
CH3
S
CH3
甲硫醚 dimethyl sulfide
二甲基亚砜 dimethyl sulfoxide
二甲基亚砜(DMSO)，既能溶解水溶性物质又能溶解脂 溶性物质，俗称“万能溶媒”。在医药领域应用广泛。
酚----羟基与芳香环直接相连的化合物。
OH OH OH
苯酚
萘酚
O
1 4
O
O
O
1,4-萘醌 1,4-naphthaquinone 1,2-萘醌 1,2-naphthaquinone
O
6 2
O
9 10
O
2,6-萘醌
O
9,10-蒽醌 9,10-anthraquinone
2,6-naphthaquinone
所有醌型化合物通常具有颜色。天然色素和染料都具有 醌型结构。 OH O OH 醌类一般都有颜色，所 以它是许多染料和指示剂的 CH3 HO 母体。 O
第七节
一、结构和命名
硫醇— 可看作是醇分子中的氧原子被硫原子取代后的生 成物。也可看作是硫化氢的烃基衍生物。
通式
R SH
巯基
简单硫醇的命名，只需在相应醇的名称中加上“硫” 字 即成。当硫醇结构较复杂时，通常把 –SH 作为取代基来命名。
CH3 SH
甲硫醇
HS CH2CH2 SH
1,2 乙二Hale Waihona Puke Baidu醇
HS CH2CH2 OH
OH NaOH 微溶于水 O- Na+ CO2 H2O 溶于水 OH NaHCO3 O- Na+
取代基对苯酚酸性强弱的影响。
芳环上连接吸电子基——酸性
芳环上连接供电子基——酸性
C H3 pKa 10.26 OH 10.00 OH
NO2 O2 N pKa 7.15 OH OH 7.17 OH 10.00
中毒酶 S
酶
活性酶 SH
Hg
2+
二巯基丁二酸钠 解毒反应
SH + Hg SH
S S
COONa
COONa
利用硫醇的这一性质, 医药上将某些含 巯基的化合物用作重金属中毒的解毒剂。
CH2 OH CH CH2 SH SH CH2 SH CH CH2 SH SO3Na HS HC CO2Na HS HC CO2Na
OH
H2SO4(98%)
OH SO3H SO3H
SO3H
25 ℃ 100 ℃
49% 10%
51% 90%
当羟基连在C=C上就形成烯醇，酚也具有烯醇式结构。
OH C C 烯醇结构 OH
具有烯醇式结构的化合物可与FeCl3溶液发生颜色反应
6 ArOH + FeCl 3
3+ [ Fe(OAr) ] + 6 H + 3 Cl 6
CH3SH
KMnO4
CH3SO3H
甲硫醇 methanethiol
甲磺酸 methanesulfonic acid
硫原子与两个烃基直接相连的化合物称为硫醚。
CH3 S CH3 CH3CH2 S CH3
甲硫醚 dimethyl sulfide 甲乙硫醚 ethyl methyl sulfide
硫醚容易被氧化。
OH OH
OH
OH
β-萘酚 β-naphthol 2-萘酚 2-naphthol
γ-蒽酚 γ-anthrol 9-蒽酚 9-anthrol
邻-苯二酚(1,2-苯二酚) o-benzenediol 儿茶酚 catechol
官能团优先顺序:
-COOH（羧基）>-SO3H（磺酸基） > -COOR（酯基）>-COX （卤基甲酰基） > -CONH2 (氨基甲酰基) > -CN (氰基）> -CHO （醛基）> -CO- （羰基）> -OH(醇羟基)> -OH (酚羟基) >-SH （巯基）> -NH２（氨基） > -O- （醚基）> 双键 > 叁键
三、化学性质
H R C C S H H
与金属反应
酸性 去氢氧化
（一） 弱酸性
硫醇在水溶液中更容易电离出质子 ，形成RS-离子，表 现出明显的酸性。
R SH HOH RS H3O+
与氧原子相比，硫原子的原子半径大，S-H 键的键长( 182 pm ) 比 O-H 键的键长 ( 144 pm ) 要长，容易被极化，进而发生键的异 裂 ，释放出质子 。硫醇的 pKa 为 9～12 ，比醇的 pKa 16～18 小， 所以硫醇的酸性比水和醇都强。 硫醇难溶于水，而易溶于氢氧化钠溶液。这是由于硫醇酸 性较强，与氢氧化钠发生中和反应，生成易溶于水的硫醇钠。
大黄素 (黄色) emodin
O
OH OH
O
茜素 (红色) alizarin
临床上应用的维生素K1、K2、K3均具有醌式结构。
O
CH3
CH3
O
CH3 CH3
CH3
CH2CH=C(CH2CH2CH2CH)3CH3 CH3 O 维生素K1 黄油状液体
(CH2CH=CCH2)5CH2CH=CCH3 维生素K2 黄晶
（二）、酚的分类
按羟基数目分：一元酚、二元酚 、三元酚 ； 按芳烃环分：苯酚、萘酚等。
OH OH
OH
OH
（三）、命名
酚的命名可在“酚”字的前面加上芳环的名称，其它取 代基的名称则写在芳环之前。
OH
OH CH3 CH3 2,4-二 甲 苯酚
OH
OH
间-苯二酚 1，3-苯二酚
OH
OH 1,2,4-苯三酚 偏-苯三酚
Br (67%)
(33%)
2. 硝化
苯酚的硝化在室温下即可进行。
OH + HNO3 (20%)
25℃
OH NO2 +
OH
NO2
=
O
H
= N
O O HO
N
O
HO
=
N
O
O
O
分子内氢键 (沸点较低)
分子间氢键 (沸点较高)
利用沸点不同,可借助水蒸气蒸馏将二者分开。
3. 磺化
OH
H2SO4(98%)
OH SO3H +
2 巯基乙醇
methanethiol
1,2-ethanedithiol
2-mercaptoethanol
二、物理性质
1.挥发性 2. 水溶性
水溶性比相应醇差。 原因----硫醇分子水之间形成氢键较弱 硫醇大多易挥发且有特殊的臭味。 工业中常用作自动报警用。
3.沸点（b.P.）
比相应醇低。 原因---主要是硫醇分子间形成氢键比醇分子间的要弱
Ar OH
萘酚
酚羟基
通式
最典型的化合物——苯酚（phenol), 俗称石炭酸
(一)、苯酚的结构
sp2 杂化
O
H
¨ O ¨
H
P-π共 轭
1、C-O键极性减小，结合得牢固。故酚Ar-OH不易脱 掉羟基（与醇不同）。 2、氧的p电子云向苯环方向移动，使O-H键极性增 加，易断裂，呈酸性。 3、苯环上电子云密度增加，利于苯环的亲电取代。
CH3CH2 SH
乙硫醇
NaOH
CH3CH2 SNa
乙硫醇钠
H2O
（二） 与重金属作用
与无机硫化物相似，硫醇可与汞、银和铝等重金属以及它 们的氧化物反应，生成不溶于水的硫醇盐。
2 R SH
在医药上的应用
HgO
( RS )2Hg
H2O
一些含巯基的化合物可作为重金属盐类中毒的解毒剂。
SH 酶 S + Hg 2+ 酶
O
O CH3 维生素K3 O 2 甲基 -1,4-萘醌
-
O CH3 SO3Na · H2O O 亚硫酸氢钠甲萘醌（可溶于水）
˙
不同酚与FeCl3溶液作用显示的颜色不尽相同。如：
红色
酚类化合物很容易被氧化，产物很复杂。苯酚在空气中 颜色逐渐变深。 OH O + K 2 Cr2 O 7 / H
对苯二醌（黄色）
O
二元酚和多元酚比苯酚更容易被氧化。 O OH Ag2O O OH + 2Ag + H2O
邻苯二醌（红色）
醌(quinone)属于具有共轭体系的环己二烯二酮类化合物， 不具有芳香性。能发生加成和氧化反应。
1．卤代反应
OH + Br2
H2O
OH Br Br Br + (白 色) 3 HBr
室温
反应非常灵敏,可用于苯酚的定性检验. 苯酚的溴代在较低的温度和弱极性溶剂或非极性溶剂中(如： CHCl3、CS2或CCl4)进行卤代，则可得到一溴苯酚，且以对位产物 为主。
OH + Br2 OH
CS2 0℃
OH + Br
二巯基丁二酸钠
二硫基丙醇(BAL)
二硫基丙磺酸钠
上述解毒剂与金属离子的亲和力较强，它们不 仅能与进入体内的重金属离子结合成不易解离的无毒配 合物由尿排出体外，以保护酶系统，而且还能夺取已经 与酶结合的重金属离子，使酶的活性恢复，从而达到解 毒的目的。但若酶的巯基与重金属离子结合过久，酶的 活性则难以恢复，故重金属中毒需尽早用药抢救。
CH3CH2CH2SH H2O2
丙硫醇
CH3CH2CH2S SCH2CH2CH3
二丙基二硫
反应能定量进行，可利用该反应测定巯基化合物的含量。
分子中具有的“–S–S–”化学键，叫做二硫键(disulfide bond)。二硫键对于维系和稳定蛋白质分子的特殊空间结构具有 重要作用。
在强氧化剂下, 甲硫醇被氧化成甲磺酸.
COOH OH
CH3
CH CH2OH
OH
邻-羟基苯甲酸 o-hydroxyl benzenoic acid 水杨酸 asprine 2-(3-羟基苯基)-1-丙醇 2-(3-hydroxyl phenyl)-3-propanol
1. 性 2. 颜
状 除少数烷基酚外，酚类一般都为固体。 色 纯粹的酚类是无色的，但易被空气所氧化，常