Organosulfatforbindelser

Organosulfatforbindelser kan klassifiseres i henhold til de svovelholdige funksjonelle gruppene, som er oppført (omtrentlig) i avtagende rekkefølge av deres forekomst.

• Illustrerende organosulfatforbindelser

• Allicin, den aktive smakforbindelsen i knust hvitløk

• (R) – Cystein, en aminosyre som inneholder en tiolgruppe

• Metionin, en aminosyre som inneholder et sulfid

• Difenyldisulfid, et representativt disulfid

• Dibenzotiofen, en bestanddel av råolje

• Perfluoroktansulfonsyre, et kontroversielt overflateaktivt middel

• Liposyre, en essensiell kofaktor av fire mitokondriale enzymkomplekser.

• Penicillin kjernestruktur, hvor » R » er variabelgruppen.

• Sulfanilamid, et sulfonamid antibakterielt, kalt et sulfa-stoff.

• Svovel sennep, en type sulfid brukes som en kjemisk krigføring agent.

• Martins svovel med en så-så struktur, som FOR SF4

Sulfider, tidligere kjent som tioetere, er karakterisert Ved C−S-c-bindinger I Forhold Til C-C-bindinger, C-S-bindinger er begge lengre, fordi svovelatomer er større enn karbonatomer, og omtrent 10% svakere. Representative bindingslengder i svovelforbindelser er 183 pm For S-C enkeltbinding i metanetiol og 173 pm i tiofen. C – s-bindingsdissosiasjonsenergien for tiometan er 89 kcal / mol (370 kJ/mol) sammenlignet med metans 100 kcal/mol (420 kJ/mol) og når hydrogen erstattes av en metylgruppe, reduseres energien til 73 kcal/mol (305 kJ/mol). Enkelt karbon til oksygen bindingen er kortere enn For C-C bindingen. Bindingsdissosiasjonsenergiene for dimetylsulfid og dimetyleter er henholdsvis 73 og 77 kcal/mol (305 og 322 kJ/mol).

Sulfider fremstilles typisk ved alkylering av tioler. De kan også fremstilles via Pummerer omorganisering. I En navngitt reaksjon kalt Ferrario-reaksjonen omdannes fenyleter til fenoksatiin ved virkning av elementært svovel og aluminiumklorid.

Tioacetaler og tioketals har C−S-C-S-c-bindingssekvens. De representerer en underklasse av sulfider. Tioacetalene er nyttige i» umpolung » av karbonylgrupper. Thioacetals og thioketals kan også brukes til å beskytte en karbonylgruppe i organiske synteser.

ovennevnte klasser av svovelforbindelser finnes også i mettede og umettede heterosykliske strukturer, ofte i kombinasjon med andre heteroatomer, som illustrert av blant annet tiiraner, tiirener, thietaner, tieter, dithietaner, tiolaner, tianer, dithianes, thiepanes, thiopines, tiazoler, isotiazoler og tiofener. De sistnevnte tre forbindelsene representerer en spesiell klasse svovelholdige heterocykler som er aromatiske. Resonansstabiliseringen av tiofen er 29 kcal / mol (121 kJ/mol) sammenlignet med 20 kcal/mol (84 kJ/mol) for oksygenanalogen furan. Årsaken til denne forskjellen er den høyere elektronegativiteten for oksygen som trekker bort elektroner til seg selv på bekostning av den aromatiske ringstrømmen. Men som en aromatisk substituent er thio-gruppen mindre elektronfrigjørende enn alkoksygruppen. Dibenzotiofener (se tegning), trisykliske heterocykler bestående av to benzenringer smeltet sammen til en sentral tiofenring, forekommer mye i tyngre fraksjoner av petroleum.

Tioler, disulfider, polysulfiderediger

Tiolgrupper inneholder funksjonaliteten R−SH. Tioler er strukturelt lik alkoholgruppen, men disse funksjonalitetene er svært forskjellige i deres kjemiske egenskaper. Tioler er mer nukleofile, surere og lettere oksidert. Denne surheten kan variere med 5 pka-enheter.

forskjellen i elektronegativitet mellom svovel (2,58) og hydrogen (2,20) er liten og derfor er hydrogenbinding i tioler ikke fremtredende. Alifatiske tioler danner monolag på gull, som er aktuelle i nanoteknologi.

Visse aromatiske tioler kan nås gjennom En herz-reaksjon.

Disulfider R−S−S−R med en kovalent svovel til svovelbinding er viktige for tverrbinding: i biokjemi for folding og stabilitet av enkelte proteiner og i polymerkjemi for tverrbinding av gummi.

Lengre svovelkjeder er også kjent, for eksempel i det naturlige produktet varacin som inneholder en uvanlig pentathiepin-ring (5-svovelkjede syklet på en benzenring).

Tioestersedit

Tioestere har generell struktur R-C (O)−S−R. De er relatert til vanlige estere(R−C (O)−O−R), men er mer utsatt for hydrolyse og relaterte reaksjoner. Tioestere er fremtredende i biokjemi, spesielt i fettsyresyntese.

Sulfoksider, sulfoner og tiosulfinaterrediger

et sulfoksid, R−S(O)−R, er s-oksydet av et sulfid («sulfidoksid»), en sulfon, R−S(O)2−R, er s,s-dioksid av et sulfid, et tiosulfinat, R−S(O)−S−R, Er s-oksydet av et disulfid, og a tiosulfonat, r−s(o)2−S−r, er s,s-dioksid av et disulfid. Alle disse forbindelsene er velkjente med omfattende kjemi, f.eks. dimetylsulfoksid, dimetylsulfon og allicin (se tegning).

Sulfimider, sulfoksimider, sulfonediiminesEdit

Sulfimider (også kalt a sulfilimines) er svovel-nitrogenforbindelser av struktur R2S=NR’, nitrogenanalogen av sulfoksider. De er av interesse delvis på grunn av deres farmakologiske egenskaper. Når to Forskjellige r-grupper er festet til svovel, er sulfimider chirale. Sulfimider danner stabile α-carbanions.

Sulfoksimider (også kalt sulfoksiminer) er tetrakoordinerte svovel–nitrogenforbindelser, isoelektroniske med sulfoner, hvor ett oksygenatom av sulfonen erstattes av et substituert nitrogenatom, f.eks. R2S(O)=NR’. Når to Forskjellige r-grupper er festet til svovel, er sulfoksimider chirale. Mye av interessen for denne klassen av forbindelser er avledet fra oppdagelsen av at metioninsulfoksimid (metioninsulfoksimin) er en inhibitor av glutaminsyntetase.

Sulfonediiminer (også kalt sulfodiiminer, sulfodiimider eller sulfonediimider) er tetrakoordinate svovel-nitrogenforbindelser, isoelektroniske med sulfoner, hvor begge oksygenatomer av sulfonen erstattes av et substituert nitrogenatom, f. eks. R2S (=NR’)2. De er av interesse på grunn av deres biologiske aktivitet og som byggesteiner for heterocyklussyntese.

S-NitrosothiolsEdit

S-Nitrosothiols, også kjent som thionitrites, er forbindelser som inneholder en nitrosogruppe festet til svovelatomet i et tiol, f. eks. R-S-N=O. De har fått stor oppmerksomhet i biokjemi fordi de tjener som donorer av nitrosoniumionet, NO+ OG nitrogenoksid, NO, SOM kan tjene som signalmolekyler i levende systemer, spesielt relatert til vasodilasjon.

Svovelhalogenider [rediger / rediger kilde]

et bredt spekter av organosulfatforbindelser er kjent som inneholder ett eller flere halogenatom («X» i de kjemiske formlene som følger) bundet til et enkelt svovelatom, f. eks.: sulfenylhalogenider, RSX; sulfinylhalogenider, RS(O)X; sulfonylhalogenider, RSO2X; alkyl-og arylsulfurtriklorider, RSCl3 og trifluorider, rsf3; og alkyl-og arylsvovelpentafluorider, RSF5. Mindre kjent er dialkylsulfurtetrahalider, hovedsakelig representert av tetrafluorider, f. eks. R2SF4.

Rediger

Forbindelser med dobbeltbindinger mellom karbon og svovel er relativt uvanlige, men inkluderer de viktige forbindelsene karbondisulfid, karbonylsulfid og tiofosgen. Tioketoner (RC (=S)R’) er uvanlige med alkylsubstituenter, men et eksempel er tiobenzofenon. Tioaldehyder er sjeldnere, noe som reflekterer deres mangel på sterisk beskyttelse («tioformaldehyd» eksisterer som en syklisk trimer). Tioamider, med formelen R1C (=S) N (R2) R3 er mer vanlige. De fremstilles vanligvis ved reaksjonen av amider Med Lawessons reagens. Isotiocyanater, med formel R-N=C=S, finnes naturlig. Vegetabilske matvarer med karakteristiske smaker på grunn av isotiocyanater inkluderer wasabi, pepperrot, sennep, reddik, brusselspirer, watercress, nasturtiums og kapers.

S-Oksider og s,s-dioksider av tiokarbonylforbindelser [rediger / rediger kilde]

S-oksider av tiokarbonylforbindelser er kjent som tiokarbonyl S-oksider eller sulfiner, R2C=S=O, og tiokarbonyl S,s-dioksider ELLER sulfener, R2C=SO2. Disse forbindelsene er godt kjent med omfattende kjemi, f. eks, se syn-propanthial-s-oksid og sulfen.

Trippelbindinger mellom karbon og svoveldit

Trippelbindinger mellom svovel og karbon i sulfaalkyner er sjeldne og finnes i karbonmonosulfid (CS) og har blitt foreslått FOR forbindelsene F3CCSF3 OG F5SCSF3. Forbindelsen HCSOH er også representert som å ha en formell trippelbinding.

Tiokarboksylsyrer og tioamiderrediger

Tiokarboksylsyrer (RC(O)SH) Og ditiokarboksylsyrer (RC(S)SH) er velkjente. De er strukturelt lik karboksylsyrer, men surere. Tioamider er analoge med amider.

Rediger

Sulfonsyrer har funksjonalitet R-S (=O)2-OH. De er sterke syrer som vanligvis er oppløselige i organiske løsningsmidler. Sulfonsyrer som trifluormetanesulfonsyre er et ofte brukt reagens i organisk kjemi. Sulfinic syrer har funksjonalitet R-S (O)−OH mens sulfenic syrer har funksjonalitet R-S-OH. I serien sulfonic-sulfinic-sulfenic syrer, både syre styrke og stabilitet avta i den rekkefølgen. Sulfonamider, sulfinamider og sulfenamider, med formler R−SO2NR’2, R−S(O)NR’2 og r−SNR’2, henholdsvis, har hver en rik kjemi. For eksempel er sulfa-legemidler sulfonamider avledet fra aromatisk sulfonering. Kirale sulfinamider brukes i asymmetrisk syntese, mens sulfenamider brukes mye i vulkaniseringsprosessen for å hjelpe kryssbinding. Tiocyanater, R-S-CN, er relatert til sulfenylhalogenider og estere når det gjelder reaktivitet.

Rediger

et sulfoniumion er et positivt ladet ion med tre organiske substituenter festet til svovel, med formelen+. Sammen med deres negativt ladede motstykke, anionen, kalles forbindelsene sulfoniumsalter. Et oksosulfoniumion er et positivt ladet ion med tre organiske substituenter og et oksygen festet til svovel, med formelen +. Sammen med deres negativt ladede motstykke, anionen, kalles forbindelsene oksosulfoniumsalter. Beslektede arter inkluderer alkoksysulfonium og klorosulfoniumioner, henholdsvis + og+.

Sulfonium, oksosulfonium og tiokarbonyl ylidesEdit

Deprotonering av sulfonium−og oksosulfoniumsalter gir ylider, struktur r2s+−C-R’2 og R2S(O)+ – C-R’2. Mens sulfonium-ylider, for eksempel I Johnson–Corey–Chaykovsky-reaksjonen som brukes til å syntetisere epoksider, noen ganger tegnes Med en c = s dobbeltbinding, f. eks. R2S=CR ‘ 2, er den ylidiske karbon-svovelbindingen svært polarisert og er bedre beskrevet som ionisk. Sulfonium ylider er viktige mellomprodukter i syntetisk nyttig Stevens omorganisering. Thiocarbonyl ylides (RR’ C=S+−C–RR’) kan dannes ved ringåpning av tiiraner, fotosyklisering av arylvinylsulfider, så vel som ved andre prosesser.

Sulfuraner og persulfuraner [rediger / rediger kilde]

Sulfuraner er relativt spesialiserte funksjonelle grupper som er tetravalente, hypervalente svovelforbindelser, med FORMELEN SR4 og likeledes persulfuraner er heksavalente SR6. All-karbon heksavalente komplekser har vært kjent for de tyngre representanter for chalcogen-gruppen, for eksempel forbindelsen heksametylpertelluran (Te(Me)6) ble oppdaget i 1990 ved reaksjon av tetrametyltellurium med xenon difluorid Til TeF2(CH3)4 etterfulgt av reaksjon med dimetylzink. Svovelanalogen heksametylpersulfuran (S (CH3) 6) har blitt spådd å være stabil, men har ikke blitt syntetisert ennå.

den første all-karbonpersulfuran som faktisk syntetiseres i et laboratorium, har to metyl-og to bifenylligander:

det fremstilles fra den tilsvarende svoveldifluorid / bortrifluorid i acetonitril til svovelanyldikasjonen 2 etterfulgt av reaksjon med metyllitium i tetrahydrofuran til (en stabil) persulfuran 3 som cis-isomeren. Røntgendiffraksjon viser C – s-bindingslengder mellom 189 og 193 pm (lengre enn standardbindingslengden) med det sentrale svovelatomet i en forvrengt oktaedrisk molekylær geometri.

Datasimulering antyder at disse bindingene er svært polare med de negative kostnadene som ligger på karbon.