Tiole

Tiole, tioalkohole (dawniej merkaptany; z łac.mercurius captans - "wiążący rtęć") to grupa związków organicznych, odpowiedników alkoholi, w których atom tlenu grupy hydroksylowej został zastąpiony atomem siarki. Do tioli należą m.in.

• cysteina
• koenzym A
• β-merkaptoetanol (HO-CH₂CH₂-SH) oraz ditiotreitol, stosowane jako reduktory wiązań disiarczkowych

Grupa tiolowa

Grupa tiolowa (-SH) jest analogiczna do grupy wodorotlenowej -OH, jednak ze względu na niższą elektroujemność siarki w stosunku do tlenu wykazuje mniejszą polaryzację, a co za tym idzie tworzy o wiele słabsze wiązania wodorowe. Tiole mają w związku z tym niższe temperatury 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

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

• nazwa alkanu + (opcjonalne o jako łącznik) + końcówka -tiol:
  • CH₃SH - metanotiol
  • C₂H₅SH - etanotiol

• słowo "tioalkohol" (dawn. "merkaptan") i przymiotnikowa nazwa łańcucha węglowego :
  • CH₃SH - tioalkohol metylowy (merkaptan metylowy)
  • C₂H₅SH - tioalkohol etylowy (merkaptan etylowy)

Nazwa merkaptan pochodzi z łacińskiego mercurius captans, ze względu na łatwość wiązania rtęci.

Otrzymywanie tioli

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, np.

C₂H₅Cl + (NH₂)₂CS → [C₂H₅-S-C(NH₂)₂]Cl

[C₂H₅-S-C(NH₂)₂]Cl + KOH + H₂O → C₂H₅SH + 2NH₃ + KCl + CO₂