硫醚(英文名:Thioether)为醚键中的氧原子被硫原子替换的二价硫的 有机硫化合物 。通式R—S—R′, 式中R,R′为烃基,R,R′相同时为单硫醚;R,R′不相同时为混硫醚;R,R′间彼此相连成环时,为环硫醚。 硫醚不溶于水,可溶于醇和醚中,多数为无色液体。通常不具恶臭,但分子量较低的硫醚具有臭味, 沸点 比相应的醚高。 硫醚可被理论量的 过氧化氢 氧化成亚砜,被过量的过氧化氢氧化为砜(R为 烷基 )。硫醚具有弱碱性、强亲核性。可与 卤族元素 、重金属盐形成稳定的 加成化合物 ,能与 卤代烷 形成结晶的三烷基锍盐。
硫醚用途较广,如用作医药、农药、燃料油添加剂和润滑油添加剂、聚合反应链转移剂、 抗氧化剂 、 稳定剂 等。 短期接触硫醚通常不会对人体健康造成直接危害,更多是影响水体感官属性(如异味)。然而,其出现往往提示水源可能受到有机污染或 富营养化 问题,需及时排查生态风险。 例如,2025年7月16日上午9时左右, 杭州市 余杭区 仁和街道 及 良渚街道 部分区域出现自来水气味异常,不少居民反馈其气味类似“粪臭”,饮用后部分人出现了 腹泻 、 瘙痒症 等问题。根据调研情况,这次致嗅物主要为 二甲基三硫 等硫醚类物质,来自苕溪水源,原水管道中测到较高浓度硫醚类物质。
1897年P.格伦弗雷塞用苯与 硫 在 氯化铝 催化作用下,首次得到不溶的 聚苯硫醚 没药树 。1948年研究过用 对二氯苯 与硫黄、 碳酸钠 反应合成聚苯硫醚,1967年 美国菲利普斯石油公司 用对二氯苯与 硫化钠 在 六甲基磷酰三胺 或 N-甲基吡咯烷酮 等 极性 溶剂 中缩合聚合得到聚苯硫醚,1973年开始工业化生产,商品名为Ryton。 1978年,Migita团队报道了使用Pd(PPh 3 ) 4 作为 催化 剂的钯催化 芳基 卤化物 硫化反应 ,该方法能以良好收率制备二芳基硫醚。
发现历史
1897年P.格伦弗雷塞用苯与 硫 在 氯化铝 催化作用下,首次得到不溶的 聚苯硫醚 没药树 。1948年研究过用 对二氯苯 与硫黄、 碳酸钠 反应合成聚苯硫醚,1967年 美国菲利普斯石油公司 用对二氯苯与 硫化钠 在 六甲基磷酰三胺 或 N-甲基吡咯烷酮 等 极性 溶剂 中缩合聚合得到聚苯硫醚,1973年开始工业化生产,商品名为Ryton。
1978年,Migita团队报道了使用Pd(PPh 3 ) 4 作为 催化 剂的钯催化 芳基 卤化物 硫化反应 。该方法能以良好收率制备二芳基硫醚,但仅适用于芳基 溴化物 ,且需要高温和长反应时间。在Migita报道之后,典型的钯催化方法多采用含双齿膦 配体 的催化剂。双齿膦配体体系之所以成功,被认为是因为其能够在 硫醇 盐进攻钯时保持与金属的 配位 。这些反应被认为遵循标准钯催化碳-杂原子键形成的机理。
理化性质
物理性质
在原油所含 硫化物 中,脂肪族硫醚约占45%。 二烯丙基硫醚 (CH 2 ═CH─CH 2 ) 2 S存在于大蒜头中。 甲硫氨酸 中含有硫醚结构:
硫醚不溶于水,可溶于醇和醚中,多数为无色液体。通常不具恶臭,但分子量较低的硫醚具有臭味,这是二价硫化合物的通性, 沸点 比相应的醚高,如 二乙硫醚 的沸点为92.1℃( 乙醚 沸点为34.5℃)。 二甲硫醚 ,系无色易挥发液体,易燃、易爆、有毒、有难闻的气味,溶于乙醚和 乙醇 ,不溶于水,其相对密度0.845, 熔点 83℃,沸点37.5℃。
化学性质
硫醚可被理论量的 过氧化氢 氧化成 亚砜 ,被过量的过氧化氢氧化为砜(R为 烷基 ):
硫醚具有弱碱性、强亲核性。可与 卤族元素 、重金属盐形成稳定的 加成化合物 。能与 卤代烷 形成结晶的三烷基 锍盐 :
物质结构
分子中含有C—S—C(硫醚键)的化合物叫做硫醚,通式为R—S—R′,式中R,R′为烃基,R,R′相同时为单硫醚;R,R′不相同时为混硫醚;R,R′间彼此相连成环时,为环硫醚。
例如:
二乙硫醚 (单硫醚):
硫代 三聚甲醛 (环硫醚):
应用领域
硫醚用途较广,如用作医药、农药、燃料油添加剂和润滑油添加剂、聚合反应链转移剂、 抗氧化剂 、 稳定剂 等。
制备方式
硫醚可由 硫醇 或硫酚的 钠盐 与 卤代烃 反应或与 烯烃 加成制得:
二 卤代烷 与 硫化钾 反应产生 环状硫化物 或链状 有机高分子化合物 硫醚或两者的 混合物 :
硫代三聚甲醛也是一种环硫醚,由甲醛与 硫化氢 反应制得:
安全事宜
健康危害
尽管硫醚的气味令人不适,但短期接触通常不会对人体健康造成直接危害,更多是影响水体感官属性(如异味)。然而,其出现往往提示水源可能受到有机污染或 富营养化 问题,需及时排查生态风险。
环境危害
硫醚类化合物是一类含硫 有机化合物 ,常见于自然和工业环境中。其中的典型代表如 二甲基三硫 (DMTS),具有强烈的臭味(常被描述为“腥臭”或“海鲜腐败味”)。这类物质在自然界中主要通过 藻类 、细菌等微生物的 新陈代谢 产生——例如,在缺氧( 厌氧 )条件下,藻类死亡后分解时,某些氨基酸(如 半胱氨酸 )会经 生化反应 转化为硫醚类化合物。
相关标准
2018年12月28日,国家标准《塑料 聚苯硫醚(PPS)模塑和挤出材料 第2部分:试样制备和性能测定(GB/T 37194.2-2018)》发布,2019年11月1日实施,由TC15(全国塑料 标准化技术 委员会)归口,TC15SC9(全国塑料标准化技术委员会工程塑料分会)执行,主管部门为中国石油和化学工业联合会。
2020年9月25日,地方标准《水质 硫醚类物质的测定 顶空-气相色谱-质谱法(DB37/T 4160—2020)》发布,2020年10月25日实施,主管部门为 山东省市场监督管理局 。
相关事件
2025年7月16日上午9时左右, 杭州市 余杭区 仁和街道 及 良渚街道 部分区域出现自来水气味异常。不少居民反馈其气味类似‘粪臭’。饮用后部分人出现了 腹泻 、 瘙痒症 等问题。直至当晚12点左右,仍有多个小区业主反映家中用水发臭。7月16日晚21点左右,杭州余杭水务控股集团有限公司回应:“截至13时30分出厂水水质恢复正常,16时30分主管网已恢复正常,末梢支管尚有“存水”残留,请广大用户排放管道内“存水”至正常后方可使用,我司将对排放存水水费予以减免。”
7月17日下午, 余杭区 水务控股集团有限公司再次回应,7月16日切换水源,仁和水厂主管网恢复正常后,已完成对各支管和二供水箱的冲洗。经检测,仁和街道、良渚街道的水质已经恢复,用户可以正常使用。在使用前,请用户对“存水”进行排放。为弥补用户损失,该公司将会给予7月份每户5吨水费的减免。
根据调研情况,这次致嗅物主要为 二甲基三硫 等硫醚类物质,来自苕溪水源(原水管道中测到较高浓度硫醚类物质),自来水的异味不是污水混入的结果。
水司在发现问题后采取了果断的举措,早上8:00巡检发现异味,立即采样确认 苕溪 原水有异味,9:00决定停止从苕溪取水,改为 千岛湖 取水,并与周边水厂协调压缩供水范围,减少了影响区域范围;通过供水管道进行异味水的排放,下午16:00清水池中有异味的水基本完成置换(保留了原水管道及一个清水池的水供后续原因解析使用);清洗供水管道和小区水箱。有一点遗憾的是,水司在与公众沟通上缺乏经验,没有及时对社会公布相关内容,导致网络上出现一些谣言和不实传言,这也是行业今后需要总结的教训。
其实这次的事件是嗅味叠加色度两个现象造成的,最先出现的是嗅味问题,后来由于管道换水又带来了色度和浊度的问题,再加上网络上一些不实的信息,才导致了“粪水”的传言。所谓的“黄水”实际上是管道换水过程中因水力学扰动、管垢脱落所致。