Tioles

The Tioles Mereka adalah sebatian organik yang mempunyai kumpulan SH, yang dipanggil Tiol atau Sulfihydrilo Group. Formula umumnya ialah RSH, dapat mewakili r ke sewa, aril atau kumpulan kimia lain. Ciri tersendiri dari thioles adalah bau busuk yang kuat.

Beberapa thioles digunakan untuk menyampaikan bau gas mudah terbakar mereka, untuk mengesan kebocoran gas -gas ini, yang memberikan ciri -ciri mereka boleh menjadi bahaya besar. Tioles sama dengan alkohol, kerana mereka mempunyai kumpulan OH, sementara thioles a sh.

Tiol dengan kumpulan sulfhydrillo biru

Walau bagaimanapun, mereka pula mempunyai beberapa perbezaan: kumpulan OH lebih kutub daripada kumpulan SH, dan sulfur adalah atom yang lebih kecil daripada oksigen dan kurang elektronegatif.

Ini menentukan bahawa molekul Thioles tidak membentuk ikatan hidrogen atau air atau di antara mereka. Oleh itu, kelarutan thioles di dalam air adalah rendah dan titik mendidihnya lebih rendah daripada alkohol dengan rantai karbon yang serupa.

Tioles sangat berguna dan kerap dalam sistem biokimia, kerana beberapa sesuai dengan biomolekul, seperti koenzim ke. Ikatan S-Hnya lebih berasid daripada O-H, lebih mudah untuk pecah, dan juga lebih mudah untuk menggantikan atau menggantikan serpihan molekul lain dalam banyak sintesis organik sulfur.

[TOC]

Sifat tioles

Aroma berbau di kaki bukit terdiri daripada thioles

Umum

Kumpulan OH alkohol dan kumpulan SH tiole berkongsi satu set sifat fizikal dan kimia untuk kepunyaan oksigen dan sulfur kepada kumpulan kimia yang sama dalam jadual berkala (melalui kumpulan).

Loa tioéters, uniocetals dan thioésters, yang sama dengan sebatian kimia yang dibentuk oleh alkohol, seperti ether, asetal dan ester. Walau bagaimanapun, pautan S-H dan O-H menunjukkan beberapa perbezaan yang akan ditunjukkan dalam sifat-sifat Thioles dan Alkohol.

Bau

Ciri -ciri thioles berat molekul rendah adalah bau yang tidak menyenangkan, mirip dengan bawang putih dan bawang. Bau ini adalah magnitud sedemikian rupa sehingga bau manusia mempunyai ambang satu bahagian thiol untuk sepuluh bilion bahagian udara.

Etanotiol ditambah kepada gas asli sebagai langkah keselamatan, untuk mengesan mana -mana mudah terbakar tetapi tandas melarikan diri sendiri. Bau thioles berkurangan dengan meningkatkan bilangan karbon rantai mereka, kerana turun naik dan perkadaran tiol sulfur berkurangan.

Boleh melayani anda: ammonium fosfat: struktur, sifat, mendapatkan, kegunaan

Titik mendidih dan kelarutan

Pautan S-H dari Thioles mempunyai momen dipole kurang daripada pautan O-H dari alkohol. Di samping itu, atom sulfur adalah elektronegativiti yang lebih kecil dan lebih kecil daripada atom oksigen.

Ini menentukan bahawa molekul Thioles tidak dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air atau di antara mereka, menyebabkan perbezaan antara sifat fizikal thioles dan alkohol. Contohnya: Metanotiol (CHO₃Sh) mempunyai titik mendidih 6 ºC, sementara metanol (CHO₃Oh) mendidih pada suhu 65 ° C.

Oleh itu, pada suhu bilik (25 ºC) metanol adalah cecair dan metanotiol adalah gas.

Ringkasnya: Thioles mempunyai titik mendidih yang lebih rendah daripada alkohol yang disampaikan. Atas sebab yang sama, kelarutan thioles di dalam air dan pelarut kutub yang lain sangat rendah. Sementara itu, alkohol berat molekul rendah sangat larut dalam air.

Reaktiviti

Pautan S-H lebih lemah daripada ikatan O-H, jadi pautan S-H memisahkan lebih mudah, menjadikan asid kuat daripada alkohol. Sebilangan besar alkohol mempunyai PKA antara 16 dan 18, sementara Thioles mempunyai PKA sekitar 11.

Ini membolehkan Thioles^-): Ejen nukleofilik yang sangat kuat.

Kumpulan SH boleh mengoksida untuk membentuk pautan disulfida (-s-s-) yang terdapat dalam pengoksidaan glutathionik: thiol hadir dalam sel dan mempunyai fungsi antioksidan.

Bromo atau halogen lain, serta oksigen, boleh bertindak pada thiol untuk membentuk jambatan disulfur:

2 RSH +BR → R-S-S-R '+2 HBR

Sebatian RSSR dikenali sebagai sulfida organik dan alkiiles, r, r₂S.

Sebaliknya, agen pengoksidaan yang kuat, seperti natrium hipoklorit dan hidrogen peroksida, boleh bertindak pada thioles menyebabkan asid sulfonik:

Rsh +h₂Sama ada₂   → RSO₃H +3 h₂Sama ada

Nomenclature

Tata nama IUPAC untuk Thioles sangat serupa dengan alkohol: Nama Alkano dari mana akhiran 'Tiol' ditambahkan kepadanya.

Oleh itu, sebagai contoh, stano yang diperolehi oleh Stano dipanggil 1-Butanotiol, CH₃Ch₂Ch₂Ch₂SH, menunjukkan dengan nombor kedudukan kumpulan SH di karbon rantai.

Boleh melayani anda: kation: latihan, perbezaan dengan anion dan contoh

Dengan cara yang sama ada tatanama lain, sekali lagi, sama dengan alkohol: perkataan 'alkohol' digantikan oleh 'mercaptan' dalam nama alkohol. Contohnya, CHO₃SH, analog dengan metil alkohol, CH₃Oh, dipanggil metil atau mercaptan mercaptan.

Contoh lain ialah Cho₃Ch₂CH (SH) CH₃, Dipanggil 2-Butanotiol, Pedagang Secbutilic, atau Merchandise Secbutil. Iaitu, penekanan diberikan pada identiti r dalam formula RSH. Oleh itu, norma -norma tatanama yang lain untuk alkohol juga dipenuhi untuk thioles.

Dan akhirnya, apabila kumpulan SH hadir dalam struktur yang lebih besar atau di mana kumpulan yang paling penting mendominasi, awalan sulfihydrilo atau mercapto digunakan.

Contohnya, kompaun CH₃Ch₂CH (SH) COCH₃ Ia dipanggil 3-mercapto-2-penona. Perhatikan bahawa SH mempunyai keutamaan yang kurang daripada kumpulan oksigen (kecuali eter), jadi angka kecil sesuai dengannya.

Sintesis

Kaedah sintesis thioles terdiri daripada tindak balas Tiota dengan alkil halida, yang menghasilkan garam perantaraan Isotiouron. Ini dihidrolisis oleh natrium hidroksida untuk mendapatkan thiol dan urea.

Ch₃SH disediakan secara industri oleh tindak balas hidrogen sulfida dengan metanol, dengan kehadiran pemangkin asid:

Ch₃Oh +h₂S → Ch₃Sh +h₂Sama ada

Dalam kaedah pengeluaran yang lain, alkil halida bertindak balas dengan natrium hidrosulfuro:

Rx +nash → rsh +nax

Aplikasi

Penetapan enzim dikaitkan dengan nanopartikel

Tioles digunakan sebagai jambatan untuk menyertai kompleks nanoparticula-enzim kepada elektrod emas. Sebagai contoh, thioles digunakan untuk penetapan kompleks nanoparticle-uricasa, enzim yang campur tangan dalam penukaran asid urik ke allantoine.

Tiol -no reaksi

Ia adalah tindak balas organik antara tiol dan alkena, memanggil reaksi "klik"; Bahawa antara ciri -ciri lain, ia adalah tindak balas prestasi yang tinggi, skop luas, yang mewujudkan dihapuskan oleh produk -produk oleh kaedah bukan kromatografi, dan itu juga mudah dilakukan.

Reaksi thiol -no mempunyai aplikasi dalam sintesis Tioazúcar: Gula hadir di salicinol, perencat α -glikosidase. Salicinol telah diasingkan dari tumbuh -tumbuhan yang digunakan di Sri Lanka dan India dalam rawatan diabetes.

Di samping itu, tindak balas thiol -no digunakan dalam kimia karbohidrat, polimerisasi, kimia permukaan, kimia sintesis dan kimia peptida.

Boleh melayani anda: titik pembekuan: Cara mengira dan contohnya

Bau

Gas dapur adalah tandas, tetapi terima kasih kepada komposisi berat molekul yang rendah Thioles Ia mempunyai bau yang tersendiri

Thioles alifatik berat molekul rendah dimasukkan ke dalam gas asli supaya bau kuat mereka berfungsi sebagai amaran dalam menghadapi pelarian atau kebocoran gas.

Ubat

Penicilamine (c₅H_sebelasTidak₂S) Ini adalah ubat yang digunakan dalam rawatan penyakit Wilson dan arthritis rheumatoid.

Dan captopril (c₉H_{lima belas}Tidak₃S), sebaliknya, ia digunakan dalam rawatan hipertensi arteri dan penyakit jantung kongestif.

Kedua -duanya adalah contoh thioles dengan aplikasi ubat.

Biologi

Kumpulan Tioles hadir, antara sebatian lain dengan fungsi biologi, dalam cysteine, coenzyme A dan glutathione.

Cysteine ​​adalah asid amino yang mampu membentuk jambatan disulfur dalam rantaian proteinnya, oleh itu, bertanggungjawab untuk struktur tertiari protein. Ia juga boleh membentuk jambatan disulfur antara rantai protein yang berbeza, menyebabkan struktur kuartal protein.

Cysteine ​​terletak di pusat aktif pelbagai enzim dan juga mempunyai tindakan antioksidan.

Glutathion adalah tindakan intraselular antioksidan yang sangat penting, memberikan perlindungan kepada sel dan makromolekul yang membentuknya.

Coenzyme A, sebaliknya, adalah thiol yang campur tangan dalam sintesis dan pengoksidaan asid lemak. Di samping itu, koenzim di bawah bentuk acetylcoenzyme A, campur tangan pada permulaan kitaran asid sitrik atau kitaran Krebs.

Contoh

Akhirnya, beberapa nama thioles akan disenaraikan disertai dengan formula molekul mereka:

-Asid Tioacetic (c₂H₄Anda)

-Coenzyme A (c_{dua puluh satu}H₃₆N₇Sama ada₁₆P₃S)

-Dikurangkan glutasi (c₁₀H₁₇N₃Sama ada₆S)

-Cysteine ​​(c₃H₇Tidak₂S)

-Mercaptanol (c₂H₆Anda)

-Metanotiol (Ch₃Sh)

-1-propanotiol (c₃H₇Sh)

-Butanotiol (c₄H ₉Sh)

-Tiofenol atau Tiomerosal (c₆H₆S)

-Pomelo Mercaptano (C₁₀H₁₈S)

-HexadeCanotiol (c₆H_{3. 4}S)

-Penicillamine (c₆H_sebelasTidak₂S)

-Captopril (c₉H_{lima belas}Tidak₃S)

-Etanotiol (c₂H₆S)

-2-propenetiol (c₃H₆S)

-Α-lipoik atau lipoamide (c₈H₁₄Sama ada₂S₂). Ia adalah disulfida kitaran.

Rujukan

1. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Kimia organik. (10^th Edisi.). Wiley Plus.
2. Carey f. (2008). Kimia organik. (Edisi keenam). MC Graw Hill.
3. Morrison dan Boyd. (1987). Kimia organik. (Edisi Kelima). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Wikipedia. (2020). Thiol. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
5. Dr. Dietmar Kennepohl et al. (13 September 2020). Thiols dan sulfida. Kimia Librettexts. Pulih dari: chem.Libretxts.org
6. Editor enyclopaedia Britannica. (2020). Thiol. Pulih dari: Britannica.com
7. Nolan MD dan Scanlan EM (2020) Aplikasi Kimia Thiol-ene untuk Sains Peptida. Depan. Chem. 8: 583272. Doi: 10.3389/fchem.2020.583272
8. Dr. Carl c. Wamser. (1999). Bab 9: Alkohol dan Thiols. Diperolehi dari: web.Pdx.Edu