170 likes | 556 Views
20 . El ő ad á s Szerves vegy ü letek k é natommal. SZERVES VEGYÜLETEK KÉNATOMMAL. CH 2 =CH-CH 2 -S-S-CH 2 -CH=CH 2 diallil-diszulfid (fokhagyma olaj). merkapto-purin. tiofén. szacharin. szulfo n amid (Ultraseptyl). szén-diszulfid. tio-glikolsav (merkaptoecetsav, szulfhidril-ecetsav).
E N D
20. Előadás • Szerves vegyületek kénatommal
SZERVES VEGYÜLETEK KÉNATOMMAL CH2=CH-CH2-S-S-CH2-CH=CH2 diallil-diszulfid (fokhagyma olaj) merkapto-purin tiofén szacharin szulfonamid (Ultraseptyl) szén-diszulfid tio-glikolsav (merkaptoecetsav, szulfhidril-ecetsav) metionin (Met) cisztein (Cys) ..... adenozin-3’,5’-difoszfát ciszteamin pantoténsav pantotein KOENZIM A
O R S O H O Áttekintés A kénatomhoz kapcsolódó ligandumok száma [3] [2] [4] [1] R R R R R' + S S H S R' S R" R''' R' R" X- tiol szulfóniumsó szulfurán tiovegyület (pl. tioketon) O R R R S R' S R' S R' O O szulfon szulfoxid szulfid R R S S R' S R' H N diszulfid szulfilimin R R S O H S O H O szulfinsav szulfonsav szulfénsav Csoportok: O O -SH merkapto szulfhidril R S N H2 S R Cl O O tiokarbonil szulfonil-kloridszulfon(sav)amid
Nomenklatúra, példákkal 1 H O H C C H 3 2 S H S H Cl S H etán-tiol (etil-hidrogénszulfid, etil-merkaptán) 3-klór-2-metil-1-propántiol 2-merkapto-etanol O S S S Cl H C C H 3 3 1-klór-2,3-epitio-propán dimetil-szulfoxid etil-metil-szulfid SO H 3 3 O O H O S C H H C O S C H 3 5 2 3 1 O O COOH metánszulfonsav metánszulfonsav- etilészter 3-szulfo-1-ciklohexánkarbonsav S SO 2 H N C H 2 3 tetrametilén-szulfid metánszulfonamid
Szerkezet Elektronok I. sor C N O F II. sor Si P S Cl SEN(2,5) < OEN(3,5) Jellegzetességek A. analógia oxigénnel B. nagyobb sugarú vegyértékhéj kisebb EN kisebb bázicitás polározhatóság C. különleges sztereokémia S: 3s2 3px23py13pz13d0..... 1 ligandumos kénvegyületek (tiovegyületek) s kötés: C(2sp2) – S(3sp2) p kötés: C(2p) – S(3p) nem stabilis . . . S C . Példa: 3 CH3-CH=S tioaldehid .. de: .. stabil tionészter: konjugált rendszer
2 ligandumos kénvegyületek (tiol, tioéter) nemlineáris S CH3 CH3 S S H H CH3 H ) ) HSH < 92,5° CSH < 96,5° CSC < 98,5° HOH 104,5° COH 105° COC 112° ) s: H(s) – S(p); C(2sp3) – S(3p) H - S: 335 kJ/mol C - S: 267 kJ/mol H – O: 452 kJ/mol C – O: 347 kJ/mol 3 ligandumos kénvegyületek (szulfoxid, szulfóniumsó) s: (3sp3) – (2sp3) CH3 S CH3 CH3 CH3 S CH3 S O O- CH3 CH3 C – S: 1,83Å CSC kötésszög: 103° piramisos, királis C – S: 1,81 Å C – O: 1,47 Å CSC kötésszög: 96,4° CSO: 106,7° piramisos, királis s: C(2sp3) – S(3sp3) S(3sp3) – O(2sp2) p: S(3d) – O(2p)
Összegzés O S CH3 S CH3 CH3 S O O CH3 CH3 CH3 szulfon szulfoxid szulfid Kötéshosszak: C – S 1,78Å S = O 1,44Å C – S 1,81Å S = O 1,47Å C – S 1,82Å Kötésszögek: CSC 96,4° CSO 106,7° CSC 103° CSO 108,7° OSO 118° CSC 98,5°
Fizikai tulajdonságok A. Tiolok 1/10 millió nincs H-híd kötés* illékonyság: CH3CH2CH2SH hagyma CH3(CH2)3SH görény B. Szulfoxidok, szulfonok d+ H-híd: akceptor d- dipoláros, aprotikus oldószer op: 18°C C. Szulfonsavak (O-H sav) O oldékonyság OH S O detergensek: Na+ CnH2n+1O nátrium-alkilszulfát
Kémiai reakciók 1. Sav-bázis sajátság Tiol, szulfid savas jelleg, pKa=11 (vö. OH pKa=17) .. .. .. .. bázikus jelleg (gyengébb, mint :O: ) Szulfoxid, szulfon savas jelleg a a C H R O 2 C H 2 R' S R' S R O O bázikus jelleg -H+ EtO- Példa: R-SO-CH2-R’ konjugáció: delokalizált nincs tautomerizáció!
2. Oxidáció, redukció Tiol O2 vagy I2 R-SH R-S-S-R diszulfid HNO3 vagy H2O2 R-SO2-OH szulfonsav 2 cisztein cisztin red. ox. dihidroliponsav liponsav
Szulfid szulfid szulfoxid szulfon Példa: metioninszulfon metioninszulfoxid metionin
3. Nukleofil szubsztitúció 3.1. Alkilezés EtO- -EtOH R-SH R-S:- R-S:- + R°-X R°-S-R + X- R°-S-R + R”-X R°R”-SR ...... R°R”R”’-S+R X- éter szulfóniumsó Hofmann-analóg elimináció 1, 2, 3 - Me2S-H2O tiol szulfónium só alkén 1: EtO-, MeI; 2: MeI, éter; 3: Ag2O, H2O 3.2. Acilezés + HCl acetil-klorid alkil-tioacetát acil transzferáz Koenzim A acetil-koenzim A
Tiolok reaktivitása (tiol, merkaptán = „mercurium captans”) 1. Nukleofil sajátság 2. Savi jelleg -SH > -OH 3. Oxidáció R-SH + H2O2 R-S-S-R + 2 H2O Tiolok előállítása EtOH D 1. CH3CH2-Br (I) + KOH + H2S CH3CH2-SH + KBr + H2O felesleg ha nincs felesleg: CH3CH2-SH + KOH CH3CH2-S-K+ CH3CH2-S-K+ + CH3CH2-Br CH3CH2-S-CH2CH3 + KBr tioéter .. EtOH + 2. CH3CH2-Br + (NH2)2C=S (NH2)2C=S-CH2CH3 Br- .. .. S-etil-izotiourónium-bromid tiourea • OH-/H2O • H+ (NH2)2C=O + CH3CH2-SH urea(karbamid) etántiol
Aminok reakciója szulfonil-kloriddal (Hinsberg-reakció) 1. Primer amin KOH - HCl .. N-alkil-szulfonsavamid (tiszta oldat csapadék) H+ 2. Szekunder-amin KOH - HCl .. N,N-dialkil-szulfonsavamid (csapadék) 3. Tercier-amin KOH - HCl .. N,N,N-trialkil-szulfonsavamid (csapadék tiszta oldat) OH-hidrolízis
Antibiotikumok: szulfonamidok Gerhard Domagk (1932) I.G. Farben Nd. 19391947 in vivo para-amino-benzol-szulfonamid (PABS) (folsavszintézishez) Prontosil in vitro : „üvegben” in vivo: „életben” Ultraseptyl -NH- Superseptyl Sulfaguanidin
A fodrásznál SH SS HS HS-CH2-COOH tiogliokolsav SH HS SS SH SH SH H2O2 SS SH SS Mérgezés S-Hg- S Hg2+ SH SH AsO33- S arzenit -O-As S enzim (protein)