تیول (شیمی)

تیولهای با ساختار (R-SH)، بعنوان آلکان تیولها یا آلکیل تیولها ذکر شده اند، که در آن گروه آلکیل (R) به گروه سولفانیل (SH) متصل شده است. همانطور که پیش تر آورده شد، تیولها و الکلها، وجه اشتراک دارند. بخاطر اینکه گوگرد یک عنصر بزرگتر از اکسیژن است، طول پیوند های گوگرد-هیدروژن، غالبا حدود 180 پیکومتر (نزدیک 40 پیکومتر طویلتر از پیوند معمول کربن-اکسیژن) می باشد. زوایای کربن-گوگرد-هیدروژن به 90 درجه خواهد رسید. در حالتهای جامد و مایع، پیوند هیدروژنی بین گروه های جداگانه تیول ضعیف است، تاثیرگذارترین نیرو، برهمکنشهای واندروالسی میان مراکز گوگردی دوقطبی-دوقطبی می باشد. پیوند گوگرد-هیدروژن بسیار ضعیفتر از پیوند کربن-اکسیژن می باشد، همانگونه که در انرژی تفکیک پیوند (BDE) بازتاب شده است. بعنوان مثال: انرژی تفکیک پیوند برای متان تیول یا متیل مرکاپتان (CH₃S-H)، مقدار 366kJ/mol بوده، درحالیکه برای متانول (CH₃O-H)، مقدار 440kJ/mol می باشد. بعلت تفاوت مقداری ناچیز الکترونگاتیوی گوگرد و هیدروژن، یک پیوند S-H نسبتا قطبی است. در تضاد، پیوندهای کربن-اکسیژن در گروههای هیدروکسیلی بیشتر قطبی اند. تیولها گشتاور قطبیت نسبی کوچکتری در مقایسه با الکلهای هم رده مذکور دارند.

راه های متعددی برای نامگذاری آلکیل تیولها وجود دارد:

1) پسوند -تیول به نام آلکان اضافه می شود. این روش تقریبا یکسان با نامگذاری یک الکل بوده و توسط آیوپاک (IUPAC) استفاده شده است. برای نمونه: CH₃SH، متان تیول می باشد.

نامگذاری : 2-متیل-1-بوتن تیول

2) کلمه مرکاپتان با الکل ،به نام ترکیب الکلی هم ارز، جابجا می شود. مثال: CH₃SH متیل مرکاپتان می شود، همانگونه که CH₃OH متیل الکل نامیده می شود.

3) عبارت سولفانیل- یا مرکاپتو- بعنوان یک پیشوند بکار گرفته شده است، مانند: مرکاپتوپورین.

• در صنعت، متان تیول بوسیله واکنش هیدروژن سولفید (H₂S) با متانول تهیه می شود. این روش در اختیار گرفته می شود برای سنتز صنعتی متان تیول :

CH₃OH + H₂S → CH₃SH + H₂O

این چنین واکنشها در حضور کاتالیزورهای اسیدی انجام می گیرند. روش اصلی دیگری برای تهیه تیولها، که شامل اضافه کردن هیدروژن سولفید به آلکن بوده، معمولا در مجاورت کاتالیزورهای اسیدی، همانند روش قبل، وجود دارد.

• روش دیگر شامل آلکیل دار کردن سدیم هیدروسولفید می باشد:

RX + NaSH → RSH + NaX      (X = Cl, Br, I)

این روش برای تهیه تیوگلیکونیک اسید از کلرواستیک اسید بکار گرفته می شود.

• عموما، در مقیاس آزمایشگاهی، واکنش مستقیم آلکیل هالید با سدیم هیدروسولفید نامطلوب می باشد، بدلیل اینکه واکنش رقابتی تشکیل سولفید همزمان اتفاق خواهد افتاد. بنابراین بهتر است تا تیول را به مشتق آلی گوگردی دیگر، مانند تیوآمید تبدیل نماییم. آلکیل هالید در اثر واکنش با تیوآمید، می تواند تیول را به عنوان فرآورده به ما دهد، که واکنشی چندمرحله، یک طرفه و بهمراه تشکیل نمک حدواسط ایزوتیواورونیوم می باشد.

CH₃CH₂Br + SC(NH₂)₂ → [CH₃CH₂SC(NH₂)₂]Br

[CH₃CH₂SC(NH₂)₂]Br + NaOH → CH₃CH₂SH + OC(NH₂)₂ + NaBr

تیواوره ، به عنوان یک تیوآمید، بخوبی با هالیدهای اصلی، مخصوصا آنهایی که فعال هستند، واکنش می دهد. تیولهای نوع دوم و سوم، همانند نوع اول، به آسانی تشکیل نمی شوند.

• ترکیب های آلی لیتیمی و واکنشگر های گرینیارد با گوگرد واکنش می دهند تا تیولات تشکیل شده بتواند تیول را همراه نمک فلز فعال بعنوان فرآورده دهد:

RLi + S → RSLi

RSLi + HCl → RSH + LiCl

مشابه شیمی الکلها، تیولها سولفیدها، تیواستالها و تیواسترها را تشکیل می دهند، که مشابه اترها، استالها و استرها بترتیب هستند. تیولها و الکلها از لحاظ واکنش پذیری با هم بسیار متفاوت اند، تیولها راحت تر از الکلها اکسید می شوند. تیولات ها نوکلئوفیل های بالقوه بهتری از آلکوکسیدها می باشند.

1. (Mercaptans (or Thiols) at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham
2. Applications, Properties, and Synthesis of ω-Functionalized n-Alkanethiols and Disulfides – the Building Blocks of Self-Assembled Monolayers by D. Witt, R. Klajn, P. Barski, B.A. Grzybowski at Northwestern University
3. Mercaptan, by The Columbia Electronic Encyclopedia
4. What is Mercaptan?, by Columbia Gas of Pennsylvania and Maryland
5. What Is the Worst Smelling Chemical? , by About Chemistry

ویکی‌پدیای انگلیسی http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Thiol&action=edit

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ تیول (شیمی) موجود است.