Tiol
En química orgánica, un tiol es un compuesto que contiene el grupo funcional formado por un átomo de azufre y un átomo de hidrógeno (-SH). Siendo el azufre análogo de un grupo hidroxilo (-OH), este grupo funcional es llamado grupo tiol o grupo sulfhidrilo. Tradicionalmente los tioles son denominados mercaptanos.
Etimología
El término mercaptano viene del latín mercurius captans, que significa 'capturado por mercurio', debido a que el grupo –SH se une fuertemente al elemento mercurio.
Nomenclatura
IUPAC
1. Se toma como cadena principal la cadena que es más larga y que contenga los radicales -SH.
2. La cadena se numera de forma que los átomos del carbono con Radical (-SH) tengan los números más bajos posibles.
3. La cadena principal se nombra especificando el número de átomos de carbono de dicha cadena con un prefijo (etano- dos, propano- tres, butano- cuatro; pentano-; hexano-; ...etc).
4. Se los identifica a los radicales -SH con sus respectivos números separados por comas.
5. Se coloca la terminación indicando el número de radicales -SH (-tiol un radical SH; -ditiol dos radicales SH; -tritiol tres radicales SH; -tetratiol cuatro radicales SH; -pentatiol cinco; ...etc.).
- CH3-SH metanotiol
- CH3-CH2-CH2-SH propanotiol
- CH2SH-CH2-CH2-CH2-SH butano-1,4-ditiol
6. El radical -SH tiene prioridad sobre dobles o triples enlaces y radicales Halógenos.
7. Si el Radical -SH no se encuentra como grupo funcional principal se utiliza el prefijo mercapto o el prefijo sulfanil.
Sistema común
Se nombra primero al radical alquilo y después se coloca Mercaptano
Ejemplos:
- CH3-SH metil mercaptano
- CH3-CH2-CH2-SH propil mercaptano
Propiedades químicas
Síntesis
Los métodos utilizados para sintetizar tioles son análogos a los utilizados para la síntesis de alcoholes y éteres. Las reacciones son más rápidas y de mayor rendimiento porque los aniones de azufre son mejores nucleófilos que los átomos de oxígeno.
Los tioles se forman cuando un haloalcano se calienta con una solución de hidrosulfuro de sodio
- CH3CH2Br + NaSH calentada en etanol (ac.) + → CH3CH2SH + NaBr
Además, los disulfuros pueden reducirse fácilmente por agentes reductores como el hidruro de litio aluminio en éter seco o hidruro de boro litio, para formar dos tioles.
- R-S-S-R' → R-SH + R'-SH
Reacciones
El grupo tiol es el análogo del azufre al grupo hidroxilo (-OH) que se encuentran en los alcoholes. Debido a que el azufre y el oxígeno pertenecen al mismo grupo de la tabla periódica, comparten algunas propiedades de enlace similares. Al igual que el alcohol, en general la forma desprotonada RS− (llamado tiolato) es químicamente más reactiva que la forma tiol protonada RSH.
La química de tioles está relacionada con la de los alcoholes: los tioles forman tioéteres, tioacetales y tioésteres, que son análogos a los éteres, acetales y ésteres. Por otra parte, un grupo tiol puede reaccionar con un alqueno para formar un tioéter. (De hecho, bioquímicamente, los grupos tiol pueden reaccionar con grupos vinilo para formar un enlace tioéter.)
Acidez
El átomo de azufre de un tiol es muy nucleofílico, mucho más que el átomo de oxígeno del alcohol. El grupo tiol es bastante ácido, con el pKa habitualmente alrededor de 10 a 11. En la presencia de una base se forma un anión tiolato, que es un muy potente nucleófilo. El grupo y su correspondiente anión son fácilmente oxidados por reactivos como el bromo para dar disulfuro orgánico (R-S-S-R).
- 2R-SH + Br2 → R-S-S-R + 2HBr
La oxidación por reactivos más poderosos como el hipoclorito de sodio o peróxido de hidrógeno resulta en ácidos sulfónicos (RSO3H).
- 2R-SH + 2H2O2 → RSO3H + 2H2O
Usos
- Algunos mercaptanos de cadena corta, como el metilmercaptano se añaden al gas doméstico para que se puedan detectar las fugas gracias a su fuerte olor a huevos podridos.[1]
Referencias
- «Acerca del Gas Natural». SafeGas Org. Archivado desde el original el 2 de septiembre de 2004. Consultado el 8 de mayo de 2018. «Su nariz lo sabe – el olor del mercaptán es inconfundible. Y es precisamente por eso que se añade al gas natural, ayudándole a detectar hasta la más pequeña cantidad de gas natural que se esté escapando en el aire. En su estado nativo, el gas natural no tiene olor, color o sabor. El mercaptán, un producto químico inofensivo que se agrega al gas natural, contiene azufre, que le da olor. Muchas personas describen el olor del mercaptán como similar al de huevos podridos. Cuando se añade mercaptán al gas natural, éste sube y se disipa al igual que el mismo gas, haciendo que las dos sustancias sean compañeros ideales. »
