싸이오페놀

싸이오페놀
Skeletal formula
Skeletal formula
Ball-and-stick model
Ball-and-stick model
이름
우선명 (PIN)
benzenethiol[1]
별칭
  • thiophenol (or phenylthiol)
  • phenyl mercaptan
  • mercaptobenzene
식별자
3D 모델 (JSmol)
506523
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.003.306
EC 번호
  • 203-635-3
RTECS 번호
  • DC0525000
UNII
  • InChI=1S/C6H6S/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5,7H 예예
    Key: RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYSA-N 예예
  • InChI=1/C6H6S/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5,7H
    Key: RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYAL
  • Sc1ccccc1
성질
C6H6S
몰 질량 110.17 g·mol−1
겉보기 무색 액체
냄새 불쾌한 매운 냄새
밀도 1.0766 g/mL
녹는점 −15 °C (5 °F; 258 K)
끓는점 169 °C (336 °F; 442 K)
0.08%[2]
용해도 대부분의 유기 용매, 수성 염기
증기 압력 1 mmHg (18°C)[2]
산성도 (pKa)
-70.8·10−6 cm3/mol
위험
주요 위험 Toxic
GHS 그림문자 GHS02: FlammableGHS05: CorrosiveGHS06: ToxicGHS07: HarmfulGHS09: Environmental hazard
신호어 위험
H226, H300, H301, H310, H311, H314, H315, H318, H330, H400, H410
P210, P233, P240, P241, P242, P243, P260, P262, P264, P270, P271, P273, P280, P284, P301+310, P301+330+331, P302+350, P302+352, P303+361+353, P304+340, P305+351+338, P310, P312, P320, P321
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)
인화점 56 °C; 132 °F; 329 K[2]
NIOSH (미국 건강 노출 한계):
PEL (허용)
 none[2]
REL (권장)
 C 0.1 ppm (0.5 mg/m3) [15-minute][2]
IDLH (직접적 위험)
 N.D.[2]
관련 화합물
관련 싸이올
 벤젠-1,2-다이싸이올
벤질 메르캅탄
관련 화합물
 페놀
벤젠셀레놀
다이페닐 다이설파이드
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
예예 확인 (관련 정보 예예아니오아니오 ?)

싸이오페놀(영어: thiophenol)은 화학식이 C6H5SH인 유기 황 화합물이며, 때때로 PhSH로 약칭된다. 티오페놀이라고도 한다. 싸이오페놀은 악취가 나는 무색의 액체로 가장 단순한 방향족 싸이올이다. 싸이오페놀 및 그 유도체의 화학 구조는 방향족 고리에 결합된 하이드록실기(–OH)의 산소 원자가 황 원자로 치환된다는 점을 제외하면 페놀과 유사하다. 접두사 "싸이오-(thio-)"는 황을 함유하고 있는 화합물을 의미하며 일반적으로 산소 원자를 포함하는 화합물의 이름 앞에 사용되는 경우 하이드록실기의 산소 원자가 황 원자로 치환된 것을 의미한다.

싸이오페놀은 또한 싸이오페놀에서부터 파생된 화합물의 부류를 의미한다. 이들은 모두 방향족 고리에 공유결합된 설프하이드릴기(–SH)를 가지고 있다. 싸이오메르살에서 유기 황 리간드는 싸이오페놀이다.

합성

싸이오페놀 및 관련 화합물들의 합성 방법에는 여러 가지가 있지만, 싸이오페놀 자체는 일반적으로 실험실 작업을 위해 사용된다. 방법은 아연으로 벤젠설폰일 클로라이드를 환원시키고[5] 페닐 마그네슘 할라이드 또는 페닐리튬에 대한 황의 작용에 이어 산성화하는 것이다.

뉴먼-콰트 자리옮김을 통해 페놀(1)은 O-아릴 다이알킬싸이오카바메이트(3)로의 전환에 의해 사이오페놀(5)로 전환되고 가열되어 이성질체인 S-아릴 유도체(4)를 생성한다.[6]

뉴먼-콰트 자리옮김을 사용하여 페놀을 싸이오페놀로 전환하는 과정을 보여주는 모식도

류카르트 싸이오페놀 반응에서 출발 물질은 다이아조늄 염(ArN2X)과 잔테이트(ArS(C=S)OR)를 통한 아닐린이다.[7][8] 대안적으로 황화 나트륨과 트라이아젠은 유기 용액에서 반응하여 싸이오페놀을 생성할 수 있다.[9]

싸이오페놀은 371~704 °C (700~1,300 °F)에서 알루미나 상에서 클로로벤젠과 황화 수소로부터 제조할 수 있다. 주요 부산물로는 이황화물이 있다.[10] 반응 매질은 부식성이며 세라믹 또는 유사한 반응기 라이닝이 필요하다. 특정 조건에서 아릴 아이오딘화물과 황도 싸이오페놀을 생성할 수 있다.[11]

활용

싸이오페놀은 설폰아마이드를 비롯한 의약품 생산에 사용된다. 항진균제인 부토코나졸과 싸이오메르살는 싸이오페놀의 유도체이다.[9]

특성 및 반응

산성도

싸이오페놀은 pKa값(싸이오페놀의 경우 6.62, 페놀의 경우 9.95)에서 알수 있듯이 페놀보다 산성도가 상당히 높다. 유사한 패턴은 황화 수소(H2S) 대 물(H2O), 모든 싸이올 대 해당하는 알코올에서 볼 수 있다. 수산화 나트륨(NaOH) 또는 금속 나트륨과 같은 강염기로 싸이오페놀(PhSH)을 처리하면 싸이오페놀산 나트륨(PhSNa)이 생성된다.

알킬화

싸이오페놀산은 높은 친핵성으로 높은 비율의 알킬화로 해석된다.[12] 따라서 염기의 존재 하에 싸이오페놀(C6H5SH)을 아이오딘화 메틸로 처리하면 메틸 페닐 설파이드(C6H5SCH3), 보통 싸이오아니솔이라고도 하는 싸이오에터가 생성된다. 이러한 반응은 상당히 비가역적이다. 싸이오페놀은 또한 마이클 첨가를 통해 α,β-불포화 카보닐에 첨가된다.

산화

싸이오페놀은 특히 염기가 있을 때 쉽게 다이페닐 다이설파이드로 산화된다.

4 C6H5SH + O2 → 2 C6H5S-SC6H5 + 2 H2O

이황화물은 수소화붕소 나트륨을 사용한 다음 산성화를 사용하여 싸이올을 다시 환원시킬 수 있다. 이 산화환원반응은 또한 싸이오페놀을 H 원자의 공급원으로 사용할 때 이용된다.

염소화

혈색 액체인 염화 페닐설페닐(끓는점 41–42 °C, 1.5 mm Hg)은 싸이오페놀과 염소(Cl2)의 반응으로 제조할 수 있다.[13]

금속에 대한 배위

금속 양이온은 싸이오페놀산을 형성하며 그 중 일부는 중합체이다. 한 예로 염화 구리(I)를 싸이오페놀로 처리하여 얻은 "C6H5SCu"가 있다.[14]

안전성

미국 국립 직업안전위생연구소는 0.1 ppm (0.5 mg m−3)의 상한성과 15분 이하의 노출로 권장 노출 한계를 설정했다.[15]

같이 보기

각주

  1. ↑ 〈Front Matter〉. 《Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book)》. Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. P001–P004쪽. doi:10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4. 
  2. ↑ 가 나 다 라 마 바 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “#0050”. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH). 
  3. ↑ Cox, Brian G. Acids and Bases: Solvent Effects on Acid-base Strength. 1st ed. Oxford, UK: Oxford UP, 2013.
  4. ↑ Bordwell, Frederick G.; Hughes, David L. (1982). “Thiol acidities and thiolate ion reactivities toward butyl chloride in dimethyl sulfoxide solution. The question of curvature in Broensted plots”. 《The Journal of Organic Chemistry》 47 (17): 3224–3232. doi:10.1021/jo00138a005. 
  5. ↑ Adams, R.; C. S. Marvel, C. S. “Thiophenol”. 《Organic Syntheses》. ; 《Collective Volume》 1, 504쪽 .
  6. ↑ Melvin S. Newman and Frederick W. Hetzel (1971). “Thiophenols from Phenols: 2-Naphthalenethiol”. 《Organic Syntheses》 51: 139. doi:10.15227/orgsyn.051.0139. 
  7. ↑ Leuckart, J. prakt. Chem., [2] 41, 189 (1890).
  8. ↑ Tarbell, D. S.; Fukushima, D. K. (1947). “m-Thiocresol”. 《Organic Syntheses》 27: 81. doi:10.15227/orgsyn.027.0081. ; 《Collective Volume》 3, 809쪽 
  9. ↑ 가 나 Kazem-Rostami, Masoud; Khazaei, Ardeshir; Moosavi-Zare, Ahmad; Bayat, Mohammad; Saednia, Shahnaz (2012). “One-pot synthesis of thiophenols”. 《Synlett》 23 (13): 1893–1896. doi:10.1055/s-0032-1316557. 
  10. ↑ US Patent 2,490,257, Duncan J. Crowley & Alvin L Kosak, "Mono- and Polyalkyl Mono- and Polynuclear Mercaptans", issued 1949-12-06, assigned to Socony-Vacuum Oil Co. 
  11. ↑ Jiang, Y.; Qin, Y.; Xie, S.; Zhang, X.; Dong, J.; Ma, D., A (2009). “General and Efficient Approach to Aryl Thiols: CuI-Catalyzed Coupling of Aryl Iodides with Sulfur and Subsequent Reduction”. 《Organic Letters》 22 (1): 52–56. doi:10.1021/acs.orglett.9b03866. PMID 31833778. S2CID 209341111. 
  12. ↑ Campopiano, O. (2004). 〈Thiophenol〉. 《Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis》. New York: John Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X. hdl:10261/236866. ISBN 9780471936237. .
  13. ↑ Barrett, A. G. M.; Dhanak, D.; Graboski, G. G.; Taylor, S. J. (1993). “(Phenylthio)nitromethane”. 《Organic Syntheses》. ; 《Collective Volume》 8, 550쪽 
  14. ↑ Posner, G. H.; Whitten, C. E. “Secondary and Tertiary Alkyl Ketones from Carboxylic Acid Chlorides and Lithium Phenylthio(alkyl)cuprate Reagents: tert-Butyl Phenyl Ketone”. 《Organic Syntheses》. ; 《Collective Volume》 6, 248쪽 
  15. ↑ CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards

외부 링크

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