正确命名:4 - 巯基 - 1 - 丁醇(4-Mercapto-1-butanol)
CAS 号:14970-83-3(需注意与类似化合物区分,如 3 - 巯基 - 1 - 丙醇 CAS: 107-96-0)
分子式:\(C_4H_{10}OS\)
结构式:\(HOCH_2CH_2CH_2CH_2SH\)
分子中含 羟基(-OH,1 号碳) 和 巯基(-SH,4 号碳),属于硫醇 - 醇类化合物。
外观:常温下可能为 无色至淡黄色液体,有硫醇特有的臭味(类似蒜味或臭鸡蛋味)。
沸点:推测约 \(200-220 \, ^\circ C\)(因含两个极性基团,沸点较高)。
溶解性:
易溶于水、乙醇、丙酮等极性溶剂(羟基和巯基均能形成氢键);
微溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂。
稳定性:
巯基易被氧化,尤其在空气中久置可能生成二硫化物(如 \([HO(CH_2)_4S]_2\));
避免与强氧化剂、强酸强碱接触。
氧化反应:
弱氧化剂(如碘)可氧化为二硫化物:\(2HSCH_2CH_2CH_2CH_2OH + I_2 \rightarrow (SCH_2CH_2CH_2CH_2OH)_2 + 2HI\)
强氧化剂(如过氧化氢)可氧化为磺酸(\(-SO_3H\))。
亲核取代反应:
巯基作为亲核试剂,可与卤代烃、酰卤等反应生成硫醚或硫酯:\(HSCH_2CH_2CH_2CH_2OH + CH_3I \rightarrow CH_3SCH_2CH_2CH_2CH_2OH + HI\)
酯化反应:与羧酸 / 酸酐在酸性条件下生成酯:\(HSCH_2CH_2CH_2CH_2OH + CH_3COOH \xrightarrow{\text{H}^+} HSCH_2CH_2CH_2CH_2OOCCH_3 + H_2O\)
脱水反应:强酸性条件下可能发生分子内脱水生成烯丙基硫醇(需高温,可能伴随副反应)。
巯基(S)和羟基(O)均为配位原子,可与金属离子(如 \(Cu^{2+}、Hg^{2+}\))形成络合物,用于重金属离子的螯合。
步骤:
4 - 氯 / 溴 - 1 - 丁醇(\(ClCH_2CH_2CH_2CH_2OH\))与硫氢化钠(NaHS)在乙醇 / 水混合溶剂中加热回流,发生亲核取代:\(ClCH_2CH_2CH_2CH_2OH + NaHS \rightarrow HSCH_2CH_2CH_2CH_2OH + NaCl\)
优势:操作简单,产率较高(约 60-80%)。
通过环氧乙烷与硫化氢加成生成 2 - 巯基乙醇,再与 1,3 - 丙二醇等扩链(步骤较复杂,适用于长链硫醇 - 醇合成)。
用于制备含硫醇和羟基的功能性分子,如:
药物中间体(如含硫醇的抗氧化剂、酶抑制剂);
聚合物添加剂(如含巯基的交联剂、稳定剂)。
巯基与羟基协同作用,可用于工业废水处理中去除汞、铜等重金属离子。
作为硫醇化试剂,用于蛋白质或核酸的巯基化修饰(需进一步衍生化)。
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陈经理