티올의 제조 및 반응

티올은 -SH 작용기를 가진 황 함유 유기 화합물의 한 종류입니다.

그들은 일반적으로 할로겐화 알킬로부터 황화 수소 음이온과 같은 황 친핵체와의 S_N2 반응을 통해 제조됩니다.

예를 들어, 1-브로모부탄은 수소황화나트륨과 반응하여 1-부탄티올을 생성합니다.

여기서, 황화수소 음이온은 할로겐기를 지니고 있는 탄소에 강한 친핵성 공격을 가하여 할로겐화물 이온을 S_N2 방식으로 치환하고 티올을 형성합니다.

그러나, 이러한 합성 방법은 생성물 티올이 할로겐화 알킬과 두 번째 S_N2 반응을 겪을 수 있고, 부산물로 황화물을 생성 할 수 있기 때문에 잘 작동하지 않는다.

이 한계는 thiourea를 친핵체로 사용함으로써 극복할 수 있습니다. Thiourea는 할로겐화 알킬의 할로겐화물 이온을 대체하여 알킬 이소티오우레아 염 중간체를 형성합니다.

그런 다음 염은 수성 염기로 가수분해를 거쳐 티올을 생성물로 생성합니다.

티올은 황 원자의 다중 산화 상태로 인해 이황화물, 설핀산 및 설폰산을 형성하기 위해 쉽게 산화됩니다.

설핀산을 통해 티올을 술폰산으로 산화하려면 과산화수소 또는 과망간산칼륨과 같은 강력한 산화제가 필요합니다.

티올이 이황화물로 산화되는 것은 염기 내 분자 브롬 또는 요오드와 같은 약한 산화제와 함께 발생할 수 있습니다.

예를 들어, 수산화나트륨 수용액의 브롬은 디에틸 디설파이드에 대한 두 가지 등가물의 에탄티올을 산화시킵니다.

반응은 수산화물 이온에 의한 티올의 탈양성자화로 진행되어 티올레이트 이온을 생성합니다.

그 후, 티올레이트 이온은 강력한 친핵체로 작용하여 S_N2 반응에서 분자 브롬을 공격하여 브롬화물 이온을 대체합니다.

마지막으로, 두 번째 티올레이트 이온은 S_N2 반응의 두 번째 라운드에서 친전자성 황에 대한 친핵성 공격을 가하여 이황화 생성물을 생성합니다.

티올의 이황화물로의 산화는 가역적이며, 생성된 이황화물은 염산 및 아연과 같은 환원제를 사용하여 티올로 쉽게 환원될 수 있습니다.