Tiole
Tiole, tioalkohole (ze starogreckiego: θεῖον (theion) = siarka; dawniej merkaptany; z łac. mercurium captans = wiążący rtęć) – grupa organicznych związków chemicznych, odpowiedników alkoholi, w których atom tlenu grupy hydroksylowej został zastąpiony atomem siarki. Do tioli należą między innymi:
- cysteina
- koenzym A
- β-merkaptoetanol (HO−CH2CH2−SH) oraz ditiotreitol, stosowane jako reduktory mostków dwusiarczkowych.
Grupa tiolowa[edytuj | edytuj kod]
Grupa tiolowa (−SH), inaczej sulfohydrylowa, jest analogiczna do grupy wodorotlenowej −OH, jednak z powodu niższej elektroujemności siarki względem tlenu wykazuje mniejszą polaryzację i, co za tym idzie, tworzy słabsze wiązania wodorowe. W związku z tym tiole mają niższą temperaturę wrzenia i gorzej rozpuszczają się w wodzie niż alkohole o porównywalnych masach cząsteczkowych (podobnie siarkowodór H2S w warunkach standardowych jest gazem, zaś H2O cieczą).
Właściwości[edytuj | edytuj kod]
Wiele tioli to bezbarwne ciecze, mające zapach przypominający czosnek. Zapach jest silny i odpychający. Tiole wiążą się silnie z białkami skóry i są odpowiedzialne za silny, nieznośny zapach wydzieliny skunksa. Tiole celowo dodawało się do gazu ziemnego, który jest bezwonny, aby ułatwić jego wykrycie.
Mają właściwości kwasowe znacznie silniejsze niż alkohole, reagują z zasadami i niektórymi metalami, tworząc związki o charakterze soli.
Nazewnictwo[edytuj | edytuj kod]
- nazwa alkanu + (opcjonalne o jako łącznik) + końcówka -tiol[1], na przykład:
- CH3SH – metanotiol
- C2H5SH – etanotiol
- słowo „tioalkohol” (daw. „merkaptan”[1]) i przymiotnikowa nazwa łańcucha węglowego, na przykład:
- CH3SH – tioalkohol metylowy (merkaptan metylowy)
- C2H5SH – tioalkohol etylowy (merkaptan etylowy)
Nazwa „merkaptany” pochodzi z łacińskiego mercurium captans, czyli „wiążący rtęć”[2][3], ze względu na łatwość reakcji z jonami Hg2+, w efekcie której z roztworu wytrącają się nierozpuszczalne sole siarczkowe[1].
Przyrostek „-tiol” stosuje się tylko wtedy, gdy grupa tiolowa (−SH) ma najwyższą ważność. Jeśli występuje w związku wielofunkcyjnym jako grupa o niższej ważności, stosuje się przedrostek „sulfanylo-”, „merkapto-” lub „tiohydroksy-”[1][4]. Według wytycznych IUPAC z roku 2013 zalecaną nazwą jest przedrostek „sulfanylo-”[1][5]. Przykład: HO−CH2CH2−SH; jest to pochodna etanu podstawiona grupami −OH i −SH przy sąsiednich atomach węgla; grupa hydroksylowa ma pierwszeństwo przed tiolową[1]; możliwe nazwy: 2-sulfanyloetanol (rekomendowana przez IUPAC), 2-merkaptoetanol, β-merkaptoetanol, 2-(tiohydroksy)etanol.
Otrzymywanie tioli[edytuj | edytuj kod]
Bezpośrednia reakcja halogenków alkilowych z wodorosiarczkiem sodu jest mało wydajna ze względu na powstawanie produktu dialkilowanego (tioeteru):
- CH3CH2Br + NaSH → CH3CH2SH + NaBr
- CH3CH2Br + CH3CH2SH → (CH3CH2)2S + HBr
Jedną z metod otrzymywania tioli jest S-alkilowanie tiomocznika halogenkami alkilowymi. Powstająca sól izotiouroniowa może zostać wyizolowana i zhydrolizowana w warunkach zasadowych do tiolu[6], np.
- C2H5Cl + (NH2)2CS → [C2H5−S−C(NH2)2]Cl
- [C2H5−S−C(NH2)2]Cl + KOH + H2O → C2H5SH + 2NH3 + KCl + CO2
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ a b c d e f 10.9. Thiols. W: W.H. Brown, B.L. Iverson, E.V. Anslyn, C.S. Foote: Organic Chemistry. Brooks/Cole, Cengage Learning, 2014, s. 464–438. ISBN 978-1-133-95284-8.
- ↑ Witold Doroszewski (red.): merkaptan. [w:] Słownik języka polskiego [on-line]. PWN. [dostęp 2015-03-20].
- ↑ mercaptan. [w:] Merriam-Webster Dictionary [on-line]. [dostęp 2015-03-20].
- ↑ H. Illustrative List of Substituent Prefixes. W: Naming and Indexing of Chemical Substances for Chemical Abstracts. American Chemical Society, 2008, s. 118–124.
- ↑ P-63.1.5. Sulfur, selenium, and tellurium analogues ofhydroxy compounds. W: Nomenclature of Organic Chemistry. Henri A. Favre, Warren H. Powell (red.). The Royal Society of Chemistry, 2014, s. 697. DOI: 10.1039/9781849733069. ISBN 978-0-85404-182-4.
- ↑ Speziale, A. J.. Ethanedithiol. „Org. Synth.”. Coll. Vol. 4, s. 401, 1963.