11.14
Thiole sind eine Klasse schwefelhaltiger organischer Verbindungen mit einer -SH-funktionellen Gruppe.
Sie werden in der Regel aus Alkylhalogeniden über eine SN2-Reaktion mit einem Schwefelnukleophil, wie z. B. einem Hydrosulfid-Anion, hergestellt.
Zum Beispiel reagiert 1-Brombutan mit Natriumhydrosulfid zu 1-Butanthiol.
Dabei übt das Hydrosulfid-Anion einen starken nukleophilen Angriff auf den Kohlenstoff aus, der die Halogenidgruppe trägt, wodurch das Halogenid-Ion in einer SN 2-Weiseverdrängt und das Thiol gebildet wird.
Diese Synthesemethode funktioniert jedoch nicht gut, da das Produkt Thiol eine zweite SN2-Reaktion mit dem Alkylhalogenid durchlaufen kann, wobei Sulfid als Nebenprodukt entsteht.
Diese Einschränkung kann durch die Verwendung eines Thioharnstoffs als Nukleophil überwunden werden. Thioharnstoff verdrängt das Halogenidion auf dem Alkylhalogenid und bildet ein Alkylisothioharnstoffsalz-Zwischenprodukt.
Das Salz wird dann mit einer wässrigen Basis hydrolysiert und ergibt Thiol als Produkt.
Thiole durchlaufen aufgrund der mehrfachen Oxidationsstufen des Schwefelatoms leicht eine Oxidation unter Bildung von Disulfiden, Sulfin- und Sulfonsäuren.
Die Oxidation von Thiolen zu Sulfonsäure über Sulfinsäure erfordert starke Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid oder Kaliumpermanganat.
Die Oxidation von Thiolen zu Disulfiden kann mit milden Oxidationsmitteln, wie molekularem Brom oder Jod in Base, erfolgen.
Zum Beispiel oxidiert Brom in wässrigem Natriumhydroxid zwei Äquivalente von Ethanthiol zu Diethyldisulfid.
Die Reaktion verläuft mit der Deprotonierung des Thiols durch das Hydroxidion, wodurch ein Thiolation entsteht.
Anschließend wirkt das Thiolat-Ion als starkes Nukleophil und greift in einer SN2-Reaktion das molekulare Brom an, wodurch ein Bromid-Ion verdrängt wird.
Schließlich übt ein zweites Thiolation einen nukleophilen Angriff auf den elektrophilen Schwefel in der zweiten Runde der SN2-Reaktion aus, um ein Disulfidprodukt zu erhalten.
Die Oxidation von Thiolen zu Disulfiden ist reversibel, und das resultierende Disulfid kann unter Verwendung von Reduktionsmitteln wie Salzsäure und Zink leicht wieder zu den Thiolen reduziert werden.
Thiole werden unter Verwendung des Schwefelwasserstoffanions als Nukleophil in einer nukleophilen Substitutionsreaktion mit Alkylhalogeniden hergestel…
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