|
[[پرونده:thiol group.svg|thumb|141x141px|left|ساختار کلی از گروه تیولها]]
'''تیول (/ˈθaɪɒl/) یا مشتق تیولی ،''' ترکیب آلی گوگرد داری است که به شکل (R-SH) باشد، R نشان دهنده یک [[گروه آلکیل|آلکیل]] یا استخلافهای آلی دیگر بوده و گروه عاملی SH- خود یک ''گروه تیول'' یا یک ''گروه سولفانیل'' درنظر گرفته می شودمی‌شود. تیولها مشابه [[الکل|الکلها]]ها هستند (چرا که اتم گوگرد بجای یک اتم اکسیژن در [[هیدروکسیل|گروه هیدروکسیل]] یک الکل قرار گرفته استگرفته‌است). بسیاری از تیولها بوی قوی مشابه سیر و یا تخم مرغ گندیده دارند. تیولها بعنوان [[Odorants|ترکیبات معطر]] جهت کمک به تشخیص گاز طبیعی (که در حالت خالص بی بوبی‌بو هستند) بکار گرفته می شوندمی‌شوند که منجر به خفگی نشود.
بوی گاز طبیعی در اصل بخاطر بوی تیول موجود بعنوان ترکیب معطر می باشدمی‌باشد. پیشتر به تیولها، '''مرکاپتان''' نیز می‌گفته‌اند. عبارت مرکاپتان برای اولین بار در سال 1832۱۸۳۲ توسط [[ویلیام کریستوفر زایس]] مطرح و ریشه لاتین دارد. به دلیل اینکه گروه تیولات (<sup>-</sup>RS) قویا با ترکیبات جیوه پیوند می دهدمی‌دهد.
== ساختار و پیوند ==
تیولهای با ساختار (R-SH)، بعنوان آلکان تیولها یا آلکیل تیولها ذکر شده اند،شده‌اند، که در آن گروه [[گروه آلکیل|آلکیل]] (R) به گروه [[سولفانیل]] (SH) متصل شده استشده‌است. همانطور که پیش تر آورده شد، تیولها و الکلها، وجه اشتراک دارند. بخاطر اینکه گوگرد یک عنصر بزرگتر از اکسیژن است، طول پیوند هایپیوندهای گوگرد-هیدروژن، غالباغالباً حدود 180۱۸۰ پیکومتر (نزدیک 40۴۰ پیکومتر طویلتر از پیوند معمول کربن-اکسیژن) می باشدمی‌باشد. زوایای کربن-گوگرد-هیدروژن به 90۹۰ درجه خواهد رسید. در حالتهای جامد و مایع، [[پیوند هیدروژنی]] بین گروه هایگروه‌های جداگانه تیول ضعیف است، تاثیرگذارترین نیرو، [[نیروی واندروالسی|برهمکنشهای واندروالسی]] میان مراکز گوگردی دوقطبی-دوقطبی می باشدمی‌باشد. پیوند گوگرد-هیدروژن بسیار ضعیفتر از پیوند کربن-اکسیژن می باشد،می‌باشد، همانگونه که در [[انرژی تفکیک پیوند]] (BDE) بازتاب شده استشده‌است. بعنوان مثال: انرژی تفکیک پیوند برای متان تیول یا متیل مرکاپتان (CH<sub>3</sub>S-H)، مقدار 366kJ/mol بوده، درحالیکه برای متانول (CH<sub>3</sub>O-H)، مقدار 440kJ/mol می باشدمی‌باشد. بعلت تفاوت مقداری ناچیز [[الکترونگاتیوی]] گوگرد و هیدروژن، یک پیوند S-H نسبتانسبتاً [[قطبیت شیمیایی|قطبی]] است. در تضاد، پیوندهای کربن-اکسیژن در گروههایگروه‌های هیدروکسیلی بیشتر قطبی اند. تیولها گشتاور قطبیت نسبی کوچکتری در مقایسه با الکلهای هم رده مذکور دارند.
== نامگذاری ==
راه هایراه‌های متعددی برای نامگذاری آلکیل تیولها وجود دارد:
1۱) پسوند ''-تیول'' به نام آلکان اضافه می شودمی‌شود. این روش تقریباتقریباً یکسان با نامگذاری یک الکل بوده و توسط [[آیوپاک|آیوپاک (IUPAC)]] استفاده شده استشده‌است. برای نمونه: CH<sub>3</sub>SH، [[متان‌تیول|متان تیول]] می باشدمی‌باشد.
[[پرونده:3-Methyl-2-buten-1-thiol V1.svg|بندانگشتی|167x167پیکسل|نامگذاری : 2۲-متیل-1۱-بوتن تیول]]
2۲) کلمه ''مرکاپتان'' با ''الکل ،''به نام ترکیب الکلی هم ارز، جابجا می شودمی‌شود. مثال: CH<sub>3</sub>SH متیل مرکاپتان می شود،می‌شود، همانگونه که CH<sub>3</sub>OH متیل الکل نامیده می شودمی‌شود.
3۳) عبارت ''سولفانیل-'' یا ''مرکاپتو-'' بعنوان یک پیشوند بکار گرفته شده است،شده‌است، مانند: [[مرکاپتوپورین]].
== خصوصیات فیزیکی ==
=== نقطه جوش و انحلال پذیری ===
تیولها تمایل ناچیزی به [[پیوند هیدروژنی]] دارند، چه با مولکولهای آب و چه میان خودشان.خودشان؛ بنابراین، آنها نقطه جوش پایین تریپایین‌تری و به همین ترتیب، حلالیت کمتری در آب و دیگر حلالهای قطبی تر از الکلهای با وزن مولکولی مشابه دارند. برای همین، تیولها و گروه هایگروه‌های عاملی سولفیدی [[ایزومر ساختاری|ایزومر]]<nowiki/>ی متناظرشان، انحلال پذیری و نقاط جوش مشابهی دارند، درحالیکه مورد مذکور برای الکلها و اتر هایاترهای ایزومری متناظر صادق نیست.
=== پیوند ===
پیوند گوگرد-هیدروژن در تیولها ضعیف است، در مقایسه با پیوند اکسیژن-هیدروژن در الکلها. برای مثال: آنتالپی پیوند برای CH<sub>3</sub>X-H، برابر 365.07kcal/mol برای X=S و 440.2kcal/mol برای X=O. خروج اتم هیدروژن از ترکیب، باعث پدید آمدن رادیکال تییل با فرمول [[:en:Thiyl radical|<sup>.</sup>RS]]، که R می تواندمی‌تواند آلکیل یا آریل باشد، می شودمی‌شود.
=== ویژگی هایویژگی‌های ساختاری در روش هایروش‌های دستگاهی ===
تیولهای فرار به آسانی بواسطه بوی آنها قابل تشخیص می باشندمی‌باشند. آنالیزور هایآنالیزورهای تنظیم شده گوگرد در [[کروماتوگرافی گازی]] بسیار کارآمد می باشند.می‌باشند؛ مثلامثلاً نشانگرهای اسپکتروسکوپی به تبادل سیگنال هیدروژن در تیول با ایزوتوپ سنگینتر آن، [[دوتریوم|دوتریم]] (D در آب سنگین D<sub>2</sub>O)، در طیف [[NMR]] (ایزوتوپ دیگر گوگرد، <sup>33</sup>S، در طیف NMR فعال است و سیگنال می دهدمی‌دهد اما سیگنالها برای گوگرد دو پیوندی معمولامعمولاً بسیار پهن می باشند.می‌باشند) در طیف سنجیطیف‌سنجی H-NMR، تغییر مکان شیمیایی پیوند گوگرد-هیدروژن در محدوده 2-3۲–۳ پی پی ام ([[بخش در یکای سنجش|ppm]])، پدید می آیدمی‌آید. در طیفطیف‌سنجی سنجی IR ،IR، فرکانس جذب نزدیکای 2400 cm<sup>−1</sup> ظاهر خواهد شد.
== آماده سازیآماده‌سازی (تهیه) ==
* در صنعت، متان تیول بوسیله واکنش [[سولفید هیدروژن|هیدروژن سولفید (H<sub>2</sub>S)]] با متانول تهیه می شودمی‌شود. این روش در اختیار گرفته می شودمی‌شود برای سنتز صنعتی متان تیول : ▼
▲* در صنعت، متان تیول بوسیله واکنش [[سولفید هیدروژن|هیدروژن سولفید (H<sub>2</sub>S)]] با متانول تهیه می شود. این روش در اختیار گرفته می شود برای سنتز صنعتی متان تیول :
CH<sub>3</sub>OH + H<sub>2</sub>S → CH<sub>3</sub>SH + H<sub>2</sub>O
این چنین واکنشها در حضور کاتالیزورهای اسیدی انجام می گیرندمی‌گیرند. روش اصلی دیگری برای تهیه تیولها، که شامل اضافه کردن هیدروژن سولفید به آلکن بوده، معمولامعمولاً در مجاورت کاتالیزورهای اسیدی، همانند روش قبل، وجود دارد.
* روش دیگر شامل [[آلکیل‌دار کردن|آلکیل دار کردن]] [[سدیم هیدروسولفید]] می باشدمی‌باشد: ▼
RX + NaSH → RSH + NaX (X = Cl, Br, I) ▼▲* روش دیگر شامل [[آلکیل‌دار کردن|آلکیل دار کردن]] [[سدیم هیدروسولفید]] می باشد:
این روش برای تهیه [[تیوگلیکونیک اسید]] از [[کلرواستیک اسید]] بکار گرفته می شودمی‌شود. ▼▲RX + NaSH → RSH + NaX (X = Cl, Br, I)
* عموما،عموماً، در مقیاس آزمایشگاهی، واکنش مستقیم [[هالوآلکان|آلکیل هالید]] با سدیم هیدروسولفید نامطلوب می باشد،می‌باشد، به دلیل اینکه واکنش رقابتی تشکیل سولفید همزمان اتفاق خواهد افتاد.افتاد؛ بنابراین بهتر است تا تیول را به مشتق آلی گوگردی دیگر، مانند [[تیوآمید]] تبدیل نماییم. آلکیل هالید در اثر واکنش با تیوآمید، می تواندمی‌تواند تیول را به عنوان فرآورده به ما دهد، که واکنشی چندمرحله، یک طرفه و بهمراه تشکیل نمک حدواسط ایزوتیواورونیوم می باشدمی‌باشد. ▼
▲این روش برای تهیه [[تیوگلیکونیک اسید]] از [[کلرواستیک اسید]] بکار گرفته می شود.
▲* عموما، در مقیاس آزمایشگاهی، واکنش مستقیم [[هالوآلکان|آلکیل هالید]] با سدیم هیدروسولفید نامطلوب می باشد، به دلیل 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.
: CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>Br + SC(NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub> → [CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>SC(NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>]Br
: [CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>SC(NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>]Br + NaOH → CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>SH + OC(NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub> + NaBr
تیواوره ،تیواوره، به عنوان یک تیوآمید، به‌خوبی با هالیدهای اصلی، مخصوصامخصوصاً آنهایی که فعال هستند، واکنش می دهدمی‌دهد. تیولهای نوع دوم و سوم، همانند نوع اول، به آسانی تشکیل نمی شوندنمی‌شوند.
* ترکیب هایترکیب‌های آلی لیتیمی و [[واکنشگر گرینیارد| واکنشگر هایواکنشگرهای گرینیارد]] با گوگرد واکنش می دهندمی‌دهند تا تیولات تشکیل شده بتواند تیول را همراه نمک فلز فعال بعنوان فرآورده دهد: ▼
▲* ترکیب های آلی لیتیمی و [[واکنشگر گرینیارد|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
== واکنشها ==
مشابه شیمی الکلها، تیولها سولفیدها، تیواستالها و تیواسترها را تشکیل می دهند،می‌دهند، 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 شوندمی‌شوند. تیولاتتیولات‌ها ها نوکلئوفیل هاینوکلئوفیل‌های بالقوه بهتری از آلکوکسیدها می باشندمی‌باشند.
=== ُُآلکیلُآلکیل دار کردن گوگردی ===
تیولها، یا به نحوی دقیق تر باز مزدوج آنها، به آسانی آلکیل دار می شوندمی‌شوند تا سولفیدها را دهند:
RSH + R′Br + B → RSR′ + [HB]Br (B = base)
=== خاصیت اسیدی بودن ===
تیولها راحت پروتون خود را از دست می دهندمی‌دهند. نسبت به الکلها، تیولها اسیدی ترند. باز مزدوج یک تیول، تیولات نامیده می شودمی‌شود. بوتان تیول دارای p''K''<sub>a =</sub> 10.5، در مقابل مقدار 15۱۵ برای بوتانول. اسیدی تریناسیدی‌ترین تیول شناخته شده، پنتافلوئوروتیوفنول با فرمول (C<sub>6</sub>F<sub>5</sub>SH) می باشد،می‌باشد، با p''K''<sub>a =</sub> 2.68. بنابراین، تیولاتها می توانندمی‌توانند از تیولها بوسیله واکنش دادن با هیدروکسید فلزات قلیایی بدست آیند:
== منابع ==
# ([http://www.periodicvideos.com/videos/mv_smelly.htm Mercaptans (or Thiols)] at ''[[:en:The Periodic Table of Videos|The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham ▼
▲#([http://www.periodicvideos.com/videos/mv_smelly.htm Mercaptans (or Thiols)] at ''[[:en:The Periodic Table of Videos|The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham
#[https://web.archive.org/web/20061010191459/http://dysa.northwestern.edu/CurrOrgChem.pdf 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
#[http://www.factmonster.com/ce6/sci/A0832739.html Mercaptan], by The Columbia Electronic Encyclopedia
#[http://www.columbiagaspamd.com/community_outreach/mercaptan.htm What is Mercaptan?], by Columbia Gas of Pennsylvania and Maryland
#[http://chemistry.about.com/od/chemistryfaqs/f/blsmell.htm What Is the Worst Smelling Chemical?] , by About Chemistry
{{پانویس}}
<references />
ویکی‌پدیای انگلیسی http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Thiol&action=edit
| 