Тиолы
Тиоспирты представляют собой органохимические соединения, которые имеют одну или несколько алифатически или ароматически связанных тиоловых групп (также меркаптогрупп ) (-SH) в качестве функциональных групп . Тиоспирты соответствуют спиртам, у которых атом кислорода заменен атомом серы . Так же, как спирты и фенолы формально являются производными воды (H 2 O), тиоспирты и тиофенолы являются производными сероводорода (H 2 S). Алкантиолы получают непосредственно из алканов с тиоловой группой. Вместе с тиофенолами тиоспирты образуют группу тиолов.
номенклатура
Из-за их способности связывать ионы ртути (II) тиоспирты также называют меркаптанами (от латинского Mercurium captans: улавливание ртути). Названия отдельных алкантиолов образованы от соответствующего названия алкана и суффикса -тиол , например, метантиол, этантиол и т. Д. Префикс меркапто- (или сульфанил- , также сульфгидрил- ) используется для молекул с функциональной группой более высокий приоритет . Кроме того, многие алкантиолы имеют общие названия , например Б. Этилмеркаптан для этантиола.
Производство
Путем нуклеофильного замещения на алкилгалогениды , алкилсульфонаты или алкилсульфаты с сульфидами водорода :
Тиоэфиры производятся как побочные продукты :
Образование тиоэфиров можно подавить, используя избыток сероводорода.
Свободное тиоэфиров , полученные тиоспирты путем алкилированием из тиомочевины с алкилгалогенидами, с последующим нагреванием с водным раствором гидроксида натрия . Здесь в качестве промежуточного продукта образуется изотиорониевая соль:
Синтез также можно проводить путем взаимодействия спиртов с сероводородом на оксиде алюминия в качестве катализатора :
Sulfhydrogenation концевых олефинов с сероводородом также производит тиолы:
характеристики
Химические свойства
Как гомологи спиртов - сера находится в той же основной группе, что и кислород - тиоспирты вступают в сходные реакции. Их соли называются тиолатами ; анионы - хорошие нуклеофилы . Они также являются восстановителями , которые широко используются, например, в химии белков .
Поскольку связь S - H слабее, чем связь O - H, тиоспирты более кислые, чем аналогичные спирты, и образуют тиолаты даже в водном растворе NaOH. Кроме того, в отличие от спиртов, тиолы могут подвергаться окислительной димеризации до дисульфидов ; Это важно для белков , в которых две аминокислотные цепи на цистеина могут быть связаны единиц, где цистин - производные возникают.
Физические свойства
Тиоспирты кипят ниже, чем аналогичные спирты, потому что сера образует более слабые водородные связи из-за своей более низкой электроотрицательности по отношению к водороду.
токсичность
Особенно неприятно пахнут летучие тиолы, особенно гомологи с короткой цепью. Они токсично действуют на центральную нервную систему .
Вхождение
Среди прочего, тиоспирты можно найти в качестве ароматизаторов. в молоке , сыре , луке и чесноке . Они высвобождаются из органического материала во время процессов разложения и гниения , например Б. в биогазовых установках . В секретах желез скунса содержится несколько тиоспиртов . Другими примерами присутствия тиолов являются сырая нефть и конденсат при добыче природного газа. Конденсат природного газа с газового месторождения Южный Парс, разрабатываемого Катаром и Ираном, может содержать до 3000 частей на миллион меркаптанов.
Примеры тиоспиртов
- Ацетилцистеин
- Димеркаптоянтарная кислота
- Димеркаптопропансульфоновая кислота
- Этантиол (этилмеркаптан)
- Дитиотреитол (ДТТ)
- Дитиоэритрит (DTE)
- Каптоприл
- Коэнзим А
- Цистеин
- Пеницилламин
- 1-пропантиол
- 2-пропантиол
- Глутатион
- Гомоцистеин
- Месна
- Метантиол (метилмеркаптан)
- Тиофенол
заявление
В частности, линейные тиолы, такие как гексадекантиол , в последнее время все шире используются при создании самособирающихся монослоев ( самособирающихся монослоев , SAM). Высокое сродство тиоловой группы к металлам , используемым для чеканки монет , особенно к золоту , означает, что тиолы спонтанно собираются в высокоупорядоченный слой, когда золотая подложка подвергается воздействию раствора тиола. Если тиолы надлежащим образом функционализированы, например, ss- ДНК или белками, эта система образует основу для биосенсоров (Biacore). Свойство образования комплексов с металлами используется в различных противоядиях от отравления тяжелыми металлами (например, свинцом , ртутью или кадмием ). Другой антидотический эффект - это восстанавливающее свойство сульфгидрильной группы.
Кроме того, в качестве одоранта добавляли горючие газы, такие как природный газ или газовые смеси метантиола, этантиола, пропан-1-тиола и 2-метил-2-пропантиола ( трет- ТБМ-бутилмеркаптан) . Они создают «запах газа», потому что природный газ или метан сами по себе не имеют запаха и способствуют безопасному использованию этих видов топлива . Одним из примеров этого является непреднамеренный выброс одоранта 16 января 2001 года в городской лаборатории Берна , после чего старый город был закрыт для движения транспорта из-за запаха газа .
веб ссылки
Индивидуальные доказательства
- ↑ Запись о тиолах. В: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, по состоянию на 7 июня 2014 г.
- ^ A b c Ганс Бейер, Вольфганг Вальтер: Учебник органической химии . 23-е издание. С. Хирцель, Штутгарт 1998, ISBN 3-7776-0808-4 .
- ↑ Патент DE6031183 : Каталитический процесс получения алкилмеркаптанов реакцией присоединения сероводорода к олефину. Опубликовано 23 сентября 2003 г. Изобретатели: Жорж Фреми, Надина Эссайем, Майкл Лакруа, Элоди Зауса.
- ↑ Вольфганг Легрум: Ароматы между зловонием и ароматом . Vieweg + Teubner, 2011, ISBN 978-3-8348-1245-2 , стр. 55 .
- ↑ Запах газа в старом городе Берна. В: new.ch. 16 января 2001, доступ к 3 февраля 2019 .