Θειοφαινόλη

Θειοφαινόλη
Γενικά
Όνομα IUPAC	Θειοφαινόλη
Άλλες ονομασίες	Υδροθειοβενζόλιο Βενζενοθειόλη Φαινυλική θειόλη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C6H6S
Μοριακή μάζα	110,19
Σύντομος συντακτικός τύπος	C6H5SH
Συντομογραφίες	PhSH, ΦSH
Αριθμός CAS	108-98-5
SMILES	Sc1ccccc1
InChI	1S/C6H6S/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5,7H
Αριθμός RTECS	DC0525000
PubChem CID	7969
ChemSpider ID	7681
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	>100
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-15 °C
Σημείο βρασμού	169 °C
Πυκνότητα	1.076,6 kg/m3
Εμφάνιση	ελαιώδες υγρό με δυσάρεστη οσμή
Χημικές ιδιότητες
pKa	6
Επικινδυνότητα
Φράσεις κινδύνου	R10 R24/25 R26 R41
Φράσεις ασφαλείας	S23 S26 S28 S36/37/39 S45
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Η θειοφαινόλη ή υδροθειοβενζόλιο ή βενζενοθειόλη ή φαινυλική θειόλη είναι η απλούστερη αρωματική θειόλη με σύντομο συντακτικό τύπο PhSH ή ΦSH. Μερικές φορές γράφεται και με τη μορφή C₆H₅SH. Είναι ένα άχρωμο υγρό με δυσώδη οσμή. Η χημική δομή της είναι ανάλογη με αυτήν της φαινόλης, εκτός από την παρουσία θείου αντί οξυγόνου. Το αρχικό πρόθεμα «θειο-» στο όνομά της, δηλώνει ακριβώς αυτήν την αντικατάσταση θείου σε ένωση που κανονικά θα περιείχε οξυγόνο (εδώ φαινόλη).

Παραγωγή

Από φαινυλαλογονίδιο

1. Άμεσα, με επίδραση όξινου θειούχου καλίου (KHS) σε φαινυλαλογονίδιο (PhX) παράγεται θειοφαινόλη:

$\mathrm {KHS+PhX\xrightarrow {} PhSH+KX}$

2. Έμμεσα, με επίδραση στοιχειακού θείου σε φαινυλομαγνησιαλογονίδιο (PhMgX) ή σε φσινυλολίθιο (PhLi) παράγεται θειοφαινόλη:

$\mathrm {PhX+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}PhMgX{\xrightarrow[{+HCl}]{+S}}PhSH+MgXCl\downarrow }$
ή
$\mathrm {2PhX+2Li{\xrightarrow[{-LiX}]{|Et_{2}O|}}PhLi{\xrightarrow[{+HCl}]{+S}}PhSH+LiCl}$

Από φαινόλη

1. Με επίδραση υδροθείου (H₂S) σε φαινόλη (PhOH), παρουσία διοξειδίου του θορίου (ThO₂), παράγεται θειοφαινόλη:

$\mathrm {H_{2}S+PhOH{\xrightarrow[{\triangle }]{ThO_{2}}}PhSH+H_{2}O}$

2. Με επίδραση υδροξειδίου του καλίου και N,N-διμεθυλοθειοκαρβαμυλοχλωρίδιου [(CH₃)₂NCSCl] σε φαινόλη (PhOH), παράγεται αρχικά O-φαινυλοδιμεθυλοθειοκαρβαμίδιο [PhOCSN(CH₃)₂], που με θέρμανση στους 270°C δίνει S-φαινυλοδιμεθυλοκαρβαμίδιο [PhSCON(CH₃)₂], που τελικά με διαδοχική επίδραση υδροξειδίου του καλίου και υδροχλωρίου, παρουσία [[αιθανοδιόλη}αιθανοδιόλης]] (HOCH₂CH₂OH), παράγει θειοφαινόλη

$\mathrm {PhOH+(CH_{3})_{2}NCSCl+KOH\xrightarrow {} PhOCSN(CH_{3})_{2}+KCl+H_{2}O}$
$\mathrm {PhOCSN(CH_{3})_{2}\xrightarrow {270^{o}C} PhSCON(CH_{3})_{2}}$
$\mathrm {PhSCON(CH_{3})_{2}+KOH\xrightarrow {} PhSK+HOCON(CH_{3})_{2}}$
$\mathrm {PhSK+HCl\xrightarrow {} PhSH+KCl}$

Από βενζοθειονυλοχλωρίδιο

Με αναγωγή βενζοθειονυλοχλωρίδιου από μεταλλικό ψευδάργυρο και θειικό οξύ παράγεται θειοφαινόλη

$\mathrm {PhSO_{2}Cl+Zn+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}PhSH+ZnSO_{4}+SO_{2}\uparrow +HCl}$

Από ανιλίνη

Με επίδραση νιτρώδους νατρίου (NaNO₂) και όξινου θειούχου καλίου (KHS) σε ανιλίνη (PhNH₂) παράγεται θειοφαινόλη:

${\mbox{PhNH}}_{2}{\mbox{+ HNO}}_{2}{\mbox{+KHS}}\xrightarrow {\triangle } {\mbox{PhSH}}{\mbox{+ H}}_{2}{\mbox{O + KOH + N}}_{2}\uparrow$

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα

Όξινη συμπεριφορά

Η θειοφαινόλη είναι πιο όξινη από τη φαινόλη, αφού έχει pK_a 6, έναντι 10 της φαινόλης, κάτι που αναμένονταν, αφού και το υδρόθειο (H₂S) είναι πιο όξινο από το νερό, όπως και οι θειόλες (RSH) είναι πιο όξινες από τις αλκοόλες (ROH). Για το λόγο αυτό, επίδραση μιας ισχυρής βάσης, όπως το υδροξείδιο του νατρίου, σε θειοφαινόλη έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή του αντίστοιχου θειοφαινολικού άλατος, όπως το θειοφαινολικό νάτριο (PhSNa):

$\mathrm {PhSH+NaOH{\xrightarrow {}}PhSNa+H_{2}O}$

S-αλκυλίωση

Η θειοφαινόλη είναι ένα ισχυρό πυρηνόφιλο αντιδραστήριο και με επίδραση αλκυλαλογονιδίων (RΧ), δίνει τους αντίστοιχους θειαιθέρες:

$\mathrm {PhSH+RX{\xrightarrow {}}PhSR+HX}$

Οξείδωση

Σε βασικό περιβάλλον οξειδώνεται από το οξυγόνο, παράγοντας διφαινυλοδισφουλφίδιο (PhSSPh):

$\mathrm {4PhSH+O_{2}{\xrightarrow {OH^{-}}}2PhSSPh+2H_{2}O}$

• Το διφαινυλοδισφουλφίδιο μπορεί να αναχθεί σε θειοφαινόλη με χρήση νατριοβοριοϋδρίδιου (NaBH₄):

$\mathrm {4PhSSPh+NaBH_{4}+2H_{2}O{\xrightarrow {}}8PhSH+NaBO_{2}}$

Χλωρίωση

Με επίδραση χλωρίου σε θειοφαινόλη παράγεται το θειοφαινυλοχλωρίδιο (PhSCl), ένα ερυθρό (στο χρώμα του αίματος υγρό:

$\mathrm {PhSH+Cl_{2}{\xrightarrow {}}PhSCl+HCl}$

Θειοφαινολικός χαλκός

Με επίδραση χλωριούχου χαλκού (CuCl) σε θειοφαινόλη παράγεται ο θειοφαινολικός χαλκός (PhSCu):

$\mathrm {PhSH+CuCl{\xrightarrow {}}PhSCu+HCl}$

Ασφάλεια

Η θειοφαινόλη είναι ερεθιστική, αν έρθει σε επαφή με το δέρμα, και τοξική αν εισέλθει στον οργανισμό με οποιονδήποτε τρόπο. Είναι επιπλέον εύφλεκτη.

Πηγές

• Παπαγεωργίου Β.Π., “Εφαρμοσμένη Οργανική Χημεία: Κυκλικές Ενώσεις”, Εκδόσεις Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1986.
• Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
• Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982