硫酸銅 CuSO4
【英文名稱】Copper(II) Sulfate
【分子式】CuSO4
【分子量】159.61
【CAS號(hào)】7758-98-7
【縮寫和別名】無水硫酸銅
【物理性質(zhì)】白色粉末，加熱560℃分解為氧化銅，d 3.6 g/cm3。能吸收水分子變成一水合硫酸銅或五水合硫酸銅。溶解于水和甲醇，微溶于乙醇，不溶于丙酮和乙醚。
【制備和商品】 國內(nèi)外試劑公司均有銷售，商品有無水硫酸銅和五水合硫酸銅。將五水硫酸銅在干燥氣氛中加熱275℃保持兩天，可制得無水硫酸銅。
【注意事項(xiàng)】五水硫酸銅可在空中儲(chǔ)存，但無水硫酸銅應(yīng)在干燥氣氛中保存。
硫酸銅是常見的二價(jià)銅鹽之一，Cu2+具有Lewis酸性，因此能促進(jìn)許多酸催化的反應(yīng)過程。Cu2+作為典型的過渡金屬離子，通過多種價(jià)態(tài)參與許多氧化還原過程。Cu2+能與重氮化合物反應(yīng)生成類卡賓化合物，進(jìn)而催化卡賓的各種反應(yīng)。
在硫酸銅和對甲基苯磺酸存在下，鄰二醇在丙酮中回流5h得到縮醛。這一反應(yīng)可以用來保護(hù)鄰二醇的羥基，體現(xiàn)了硫酸銅的Lewis酸性質(zhì)。
硫酸銅可以用于疊氮化合物的合成。例如：芐胺在硫酸銅催化下，用三氟甲磺酸酐和疊氮化鈉處理，可以將芐位的氨基換為疊氮基。
硫酸銅還能用于疊氮化合物與炔類的偶極環(huán)加成反應(yīng)。在這類反應(yīng)中，常常會(huì)加入抗壞血酸鈉鹽作為還原劑，將二價(jià)銅還原為一價(jià)銅。
與其它二價(jià)銅鹽一樣，硫酸銅也能催化重氮化合物的反應(yīng)。例如：2-重氮丙酸乙酯在硫酸銅存在下，生成的卡賓對苯乙烯基甲基醚的雙鍵加成，構(gòu)成三元環(huán)結(jié)構(gòu)。由于硫酸根的弱配位性，銅類卡賓中間體的親電性會(huì)相對較強(qiáng)。
如果讓類卡賓中間體進(jìn)攻水中的O-H鍵，則可以得到α-羥基酯類化合物，該反應(yīng)具有很高的效率，可在30 min內(nèi)完成。如果加入手性配體，則可以生成具有對映選擇性的產(chǎn)物。
芳基重氮鹽在硫酸銅存在下，可以與溴化鈉發(fā)生溴代反應(yīng)。其中重氮鹽由芳香胺與亞硝酸反應(yīng)原位制得。
硫酸銅中的二價(jià)銅離子具有一定氧化性，常用于某些氧化過程。高錳酸鉀-五水硫酸銅體系就是一個(gè)很有用的氧化體系，它能將硫醇氧化成二硫化合物，將伯胺氧化成偶氮化合物，將伯醇氧化成醛，將仲醇氧化成酮等。四氫吡喃在高錳酸鉀-五水硫酸銅體系中室溫下反應(yīng)6h，可以得到δ-戊內(nèi)脂產(chǎn)物。
近些年來，硫酸銅在C-N交叉偶聯(lián)反應(yīng)中的潛力逐漸被發(fā)掘出來。例如：炔基溴在硫酸銅/1,10-菲咯啉體系催化下，可以與對甲基苯磺酰胺的氨基脫溴化氫偶聯(lián)得到炔胺化合物。
Mitkin等還發(fā)現(xiàn)：在硫酸銅存在下，以苯乙酮為敏化劑，用光照射N-甲基-5,5-二苯基-5,6-二氫吡啶-2-酮能夠使分子骨架發(fā)生重排，高產(chǎn)率地得到三元環(huán)并五元環(huán)的體系。
硫酸銅還可以用到某些還原反應(yīng)當(dāng)中。例如：Corey等用肼還原不飽和羧酸中的C=C雙鍵時(shí)，加入硫酸銅可以提高反應(yīng)的速度。
