查看“︁硫醇”︁的源代码

{{noteTA
|G1=Chemistry
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{{For|一種自由基|氢硫基自由基}}
[[File:Mercapto Group General Formulae.png|thumb|180px|硫醇的结构通式；蓝色表示的是巯基。]]

'''硫醇'''（{{lang|en|thiol}}s，mercaptans）或'''硫醇类'''、'''硫醇衍生物'''，是任何以 R−SH 形式存在的[[有机硫化合物]]，其中 R 表示[[烷基]]或其他有机[[取代基]]；−SH[[官能团]]本身称为'''{{zy|巯|qiú|ㄑㄧㄡˊ}}基'''（sulfhydryl）或'''氫硫基'''<ref>{{Cite web |url=https://terms.naer.edu.tw/detail/33cd658aa89404d89852af031e8b1d23/?seq=1 |title=存档副本 |access-date=2023-03-04 |archive-date=2023-03-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230304042712/https://terms.naer.edu.tw/detail/33cd658aa89404d89852af031e8b1d23/?seq=1 |dead-url=no }}</ref>（sulfanyl）、'''硫醇基'''（thiol group）。因此硫醇是包含[[巯基]]的一类[[非芳香化合物]]，可以看成是“醇的硫[[类似物]]”，亦即在[[醇]]的[[羟基]]中，[[氧]]原子被[[硫]]原子替换。英语 thiol 是 ''thio-'' 与 ''alcohol'' 的混-{}-成词。

由于化学历史演进的缘故，硫醇的英语 thiols，有时称为 mercaptans 或 mercapto compounds，来自拉丁语 mercurio captāns（汞捕获），因为巯基与汞能够形成强键<ref>{{Cite journal|title=Thiol|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Thiol&oldid=1075018227|date=2022-03-03|journal=Wikipedia|language=en}}</ref>。尽管[[IUPAC]]建议放弃使用 mercaptan 这个历史惯用术语，但仍然被广泛使用<ref>{{Cite web |url=https://www.termonline.cn/word/49883/1#s1 |title=存档副本 |access-date=2023-03-04 |archive-date=2023-03-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230304041949/https://www.termonline.cn/word/49883/1#s1 |dead-url=no }}</ref>。

==结构和成键==
硫醇中，硫原子为不等性sp<sup>3</sup>杂化态，两个单电子占据的sp<sup>3</sup>[[杂化轨道]]分别与[[烃基]]碳和氢形成[[σ键]]，还有两对孤对电子占据另外的两个sp<sup>3</sup>杂化轨道。由于硫的3s和3p轨道形成的杂化轨道比氧的2s和2p轨道形成的杂化轨道大，故C-S和S-H键分别比C-O和O-H键长。在[[甲硫醇]]中C-S和S-H键键长分别为0.182 nm和0.134 nm，都比[[甲醇]]中的C-O和O-H键长。∠CSH则为96°，小于∠COH。

硫的[[电负性]]比氧小，所以硫醇的[[偶极矩]]也比相应的醇小。

==物理性质==
除[[甲硫醇]]在室温下为气体外，其他硫醇均为液体或固体。硫醇分子间有偶极吸引力，但小于醇分子间的偶极吸引力，且硫醇分子间无明显的[[氢键]]作用，也无明显的缔合作用。因此，硫醇的沸点比分子量相近的[[烷烃]]高，比分子量相近的醇低，与分子量相近的[[硫醚]]相似。

硫醇与水间不能很好地形成氢键，所以硫醇在水中的溶解度比相应的醇小得多。常温下，[[乙硫醇]]在水中的溶解度仅为1.5g/100mL。

低级的硫醇有强烈且令人厌恶的气味，乙硫醇的臭味尤其明显，所以常用乙硫醇作为[[天然气]]中的警觉剂，用以警示天然气泄漏。

==化学性质==
巯基是硫醇化学性质的主要体现。其中S-H键涉及硫较大的3s/3p组成的杂化轨道与氢较小的1s轨道成键，所以S-H键较弱，硫醇具有酸性。硫上还有孤对电子，所以巯基也可被氧化。

硫醇的酸性比相应的醇强，可溶于氢氧化钠的乙醇溶液中生成比较稳定的盐，通入二氧化碳又变回硫醇。硫醇可与一些重金属盐生成不溶于水的硫醇盐，两者[[软硬酸碱理论|软软相吸]]。许多重金属离子在体内的毒性即是因为其可与生物分子的巯基结合。另一方面，也可利用硫醇（如[[二巯基丙酸]]）通过形成不溶沉淀的方法将重金属离子从尿液排出，起到解毒作用。

硫醇很容易被氧化。弱氧化剂（如空气、碘、氧化铁、二氧化锰等）即可将硫醇氧化为[[二硫化物]]。硫醇与二硫化物形成的氧还共轭对是生物体内的常见机制，如[[半胱氨酸]]-[[胱氨酸]]还氧对。生成的二硫化物中的[[二硫键]]在维持[[蛋白质]]空间结构方面有重要作用。
:<math>\mathrm{\ 2RSH \ \xrightarrow{[O]} \ RSSR+H_2O}</math>

硫醇用强氧化剂（如[[高锰酸钾]]、[[硝酸]]、[[高碘酸]]）氧化，经过中间物[[次磺酸]]、[[亚磺酸]]，最终生成[[磺酸]]。此法可用于脂肪磺酸的制备。
:<math>\mathrm{\ RSH \to [ RSOH \to RS(O)OH ] \to RS(O)_2OH}</math>

对硫醇[[催化加氢]]，可实现脱硫，产生相应的[[烃]]。石油炼制中的加氢[[脱硫]]即是基于此反应。石油中有少量硫醇，硫醇的存在不仅会使汽油具有令人讨厌的气味，还会在燃烧时转变为有毒、腐蚀性的[[二氧化硫]]和[[三氧化硫]]。
:<math>\mathrm{\ RSH+H_2 \ \xrightarrow[\Delta]{MoS_2} \ RH+H_2S}</math>

此外，硫醇还可发生一些与醇相似的反应，例如与[[羧酸]]生成[[硫醇酯]]，与[[醛]]、[[酮]]生成[[缩硫醛]][[缩硫酮|酮]]。后一反应用于在有机合成中保护羰基或除去羰基，或实现羰基的[[极性转换]]。

==制取==
硫醇可通过[[卤代烃]]与[[硫氢化钠]]（或其他碱金属硫氢盐）起[[SN2|S<sub>N</sub>2反应]]得到：
:<math>\mathrm{\ RX + NaSH \ \xrightarrow{C_2H_5OH} \ RSH + NaX}</math>

生成的硫醇与硫氢盐进一步反应，产生硫醇盐：
:<math>\mathrm{\ RSH+HS^-Na^+ \rightleftharpoons RS^-Na^+ + H_2S}</math>

不过硫醇盐中的烃硫负离子是很强的[[亲核试剂]]，易与卤代烷反应生成副产物[[硫醚]]：
:<math>\mathrm{\ RS^-+RX\to RSR+X^-}</math>

所以必须使用过量的硫氢盐以避免副反应的发生。

硫醇也可通过[[二硫化物]]（R-S-S-R'）还原得到。还原剂可以是[[氢化铝锂]]、[[液氨]]中的金属锂，或锌加酸（如[[乙酸]]）。
:<math>\mathrm{\ R-S-S-R' \to RSH + HSR'}</math>

另外，用[[硫脲]]与卤代烃反应，生成S-烷基异硫脲盐，后者易水解生成[[尿素]]和硫醇，也是实验室制备硫醇的常用的方法，反应产率高。
:<math>\mathrm{\ RX+H_2NC(=S)NH_2\to RSC(=NH_2^+X^-)NH_2 \ \xrightarrow{H_2O/NaOH} \ RSH+H_2NCONH_2}</math>

==例子==
*[[甲硫醇]]
*[[乙硫醇]]
*[[乙二硫醇]]
*[[1-丙硫醇]]
*[[異丙硫醇|2-丙硫醇]]
*[[1,3-丙二硫醇]]
*[[半胱氨酸]]
*[[乙酰半胱氨酸]]
*[[巯基丁酸]]
*[[二巯基丙酸]]
*[[二硫苏糖醇]]
*[[二硫赤藓糖醇]]
*[[卡托普利]]
*[[辅酶A]]
*[[青霉胺]]
*[[谷胱甘肽]]
*[[高半胱氨酸]]
*[[美司那]]

== 参考文献 ==
{{Reflist}}

== 参见 ==
{{Portal box|化学}}
* [[硫酚]]，酚的含硫类似物
* [[硫醚]]，硫醇的烃化产物

{{-}}
{{醇類類似物}}
{{官能团}}

{{Authority control}}

[[Category:官能团|L]]
[[Category:硫醇| ]]
[[Category:醇類似物]]