Compuestu de organoazufre

Los compuestos organosulfurados o compuestos de organoazufre son compuestos orgánicos que contienen átomos d'azufre enllazaos a átomos de carbonu. De cutiu acomúñense con malos golores, pero munchos de los compuestos más duces conocíos son derivaos organosulfurados. La naturaleza ye rica en compuestos organosulfurados pos l'azufre ye esencial pa la vida. Dos de los venti aminoácidos comunes son compuestos organosulfurados. Los combustibles fósiles, carbón, petroleu y gas natural, que son derivaos de materiales pertenecientes a organismos vivos antiguos, necesariamente contienen compuestos organosulfurados, la eliminación de los cualos ye un oxetivu importante de les refineríes de petroleu.

L'azufre pertenez al grupu 16 de la tabla periódica (anfígenos o calcógenos) xunto col osíxenu, y espérase que los compuestos organosulfurados tengan semeyances colos compuestos que contienen enllaces carbonu-osíxenu, lo cual ye ciertu hasta ciertu puntu.

Un analís químicu clásicu pa la detección de compuestos d'azufre ye'l métodu de Carius.

 Clases de compuestos organosulfurados 
 Clases de organosulfurados Exemplos Fórmula xeneral Grupu de sustancies Númberu d'oxidación Fórmula estructural NomeR–SHAlcanotiolesSiegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 473−476, ISBN 3-342-00280-8.100px EtanotiolAr–SH Tiofenol100px TiofenolR–S–R'Sulfuru (o Tioéter)Siegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 477−479, ISBN 3-342-00280-8.130px EtilmetilsulfuroR–S–S–R'DisulfurosHans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, S. 144, ISBN 3-7776-0406-2.200px 4,4'-DinitrodifenildisulfuroR–SO–OHAcedu sulfínicoSiegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 480−481, ISBN 3-342-00280-8.130px Acedu etanosulfínicoR–SOO–OHAcedu sulfónicoSiegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 480−487, ISBN 3-342-00280-8. +IV 160px Acedu propanosulfónicoR–SOO–XDeriváu d'ácidu sulfónicoÁcidos sulfónicos y los sos derivaos. En: Tratáu de química orgánica. F. Klages. Editorial Reverté. ISBN 8429173153. Páx. 763Siegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 484−485, ISBN 3-342-00280-8. +IV 110px Cloruru de bencenosulfoniloSiegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 485, ISBN 3-342-00280-8.R–SO–R'SulfóxidoSiegfried Hauptmann3: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 479−480, ISBN 3-342-00280-8. 0110pxDimetilsulfóxidoHauptmann, p.3R–SOO–R'Sulfona170px DietilsulfonaR–S–OHAcedu sulfénicoSiegfried Hauptmann9: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 485, ISBN 3-342-00280-8. 0 130px Acedu etanosulfénico R–O–SO3H AlquilsulfatosHans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, S. 235−236, ISBN 3-7776-0406-2.170px Etanilsulfato R–O–SO2–O–R' Dialquilsulfatos170px DimetilsulfatoHans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, S. 137, ISBN 3-7776-0406-2. R2N–CS–R'2 TioureasSiegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 471−472, ISBN 3-342-00280-8.  110px TioureaSiegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, S. 471−472, ISBN 3-342-00280-8.

Los compuestos organosulfurados clasificar según el grupu funcional que contién l'átomu d'azufre, como s'indica na tabla. Apaecen n'orde decreciente del so escurrimientu.

 Tioéteres, tioésteres, tioacetales 
Estos compuestos carauterizar por contener enllaces C-S-COrganic chemistry IUPAC Blue Book. Rules C-5: Compounds Containing Bivalent Sulfur http://www.acdlabs.com/iupac/nomenclature/79/r79_25.htmOrganic chemistry IUPAC Blue Book. Recommendation R-5.7.1.3.4 Thiocarboxylic and thiocarbonic  En comparanza colos enllaces C-C, los enllaces C-S son más llargos, una y bones l'átomu de S ye mayor que'l de carbonu, y un 10% más débiles. Les llargores d'enllaz típiques nos compuestos d'azufre son de 183 pm pal enllaz S-C nel metanotiol y 173 pm, nel tiofeno. La enerxía de disociación d'enllaz C-S ye de 89 kcal/mol (370 kJ/mol) pal tiometano en comparanza con 100 kcal/mol (420 kJ/mol) pal metanu y cuando l'hidróxenu ye reemplazáu por un grupu metilu la enerxía amenorgar en 73 kcal/mol (305 kJ/mol)Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition CRC Press ISBN 0-8493-0481-4 El enllace carbonu-osíxenu simple tien menor llargor d'enllaz que l'enllaz C-C. Les enerxíes de disociación d'enllaz del sulfuru de dimetilo y del dimetiléter son, respeutivamente, 73 y 77 kcal/mol (305 y 322 kJ/mol.

Los tioéteres prepárense davezu por alquilación de tioles. Tamién pueden preparar al traviés d'un reordenamientu de Pummerer. Nuna reaición llamada reaición de Ferrario, el feniléter convertir en fenoxatiína por aición del azufre elemental y del cloruru d'aluminiu.Organic Syntheses, Coll. Vol. 2, p.485 (1943); Vol. 18, p.64 (1938). Enllaz

400px|Reaición de Ferrario

Los tioacetales y los tiocetales amuesen la carauterística secuencia d'enllaces C-S-C-S-C. Representen una subclase de tioéteres. Los tioacetales son útiles nel umpolung (inversión de reactividá) de los grupos carbonilo.

Los tioésteres tienen una estructura xeneral R-CO-S-R. Tán rellacionaos colos ésteres regulares, pero son más reactivos.

Los tiofenos representen una clase especial de tioéteres que son arumosos. La estabilización por resonancia del tiofeno ye de 29 kcal/mol (121 kJ/mol) en comparanza colos 20 kcal/mol (84 kJ/mol) pal análogu con átomos d'osíxenu (furanos). La razón d'esta diferencia ye la mayor electronegatividá del osíxenu que mueve electrones escontra sigo mesmu por cuenta del aniellu arumosu. Sicasí, como sustituyente arumosu'l grupu tio ye menos efectivu como grupu d'activación que'l grupu alcoxi.

 Tioles, disulfuros, polisulfuros 
Los tioles contienen el grupu funcional R-SH. Los tioles son estructuralmente similares a los alcoholes, pero estes funciones son bien distintes nes sos propiedaes químiques. Los tioles son más nucleofílicos, más ácidos, y aferrúñense con mayor facilidá. Esta acidez puede variar nunes 5 unidaes de pKa.R. J. Cremlyn “An Introduction to Organosulfur Chemistry” John Wiley and Sons: Chichester (1996). ISBN 0-471-95512-4.

La diferencia na electronegatividá ente l'azufre (2,58) y l'hidróxenu (2,20) ye pequeña y poro, los enllaces d'hidróxenu nos tioles nun son significativos. Los tioles alifáticos formen monocapes d'oru, que son d'actual importancia en nanoteunoloxía.

Ciertos tioles arumosos pueden ser llograos por aciu una reaición de Herz.

El Enllaz disulfuro R-S-S-R con un enllaz covalente azufre - azufre ye importante para entrecruzamiento: en bioquímica pal plegáu y la estabilidá de delles proteínes, y en química de polímeros pa la reticulación del cauchu.

Tamién son conocíes cadenes más llargues d'átomos d'azufre, como nel productu natural varacina, que contién un inusual aniellu de pentatiepina (cadena de 5 átomos d'azufre ciclados sobre dos átomos de carbonu allegante d'un aniellu de bencenu).

 Tiocetonas, tioaldehídos y compuestos rellacionaos 
Los compuestos con doble enllaz ente'l carbonu y l'azufre (C=S) son relativamente pocu comunes, pero son compuestos importantes el disulfuro de carbonu, el sulfuru de carbonilo y el tiofosgeno. Les tiocetones (RC(=S)R') son pocu comunes con sustituyentes arriendo, pero un exemplu ye la tiobenzofenona. Los tioaldehídos son entá más raros, reflexando la so falta de proteición estérica (el tioformaldehído esisti como un trímero cíclicu). Les tioamides, de fórmula R1C(=S)N(R2)R3 son más comunes. Polo xeneral son preparaes por reaición de amidas con reactivu de Lawesson.

Compuestos que contienen dobles enllaces C = S esisten nel iluro de sulfonio, por casu, na reaición de Johnson-Corey-Chaykovsky.

 Triple enllaces ente carbonu y azufre 
Los triples enllaces ente l'azufre y el carbonu son raros nos sulfaalquinos y pueden atopase nel monosulfuro de carbonu (CS) y suxiriéronse pa los compuestos F3CCSF3[Nomenclature Rules C-5: Compounds Containing Bivalent Sulfur] and F5SCSF3. El compuestu HCSOH tamién se presenta como posesor d'un triple enllaz formal.

 Acedos tiocarboxílicos y tioamidas 
Los acedos tiocarboxílicos (RC(O)SH) y los ácidos ditiiocarboxílicos (RC(S)SH) son bien conocíos. Son estructuralmente similares a los acedos carboxílicos, pero presenten más ácidez. Les tioamides son análogues a les amides.

 Acedos sulfónicos, ésteres, amidas 
Los acedos sulfónicos tienen el grupu funcional RS(=O)2OH.Organic chemistry IUPAC Blue Book.C-6 Sulfur Halides, Sulfoxides, Sulfones, and Sulfur Acids and Their Derivatives http://www.acdlabs.com/iupac/nomenclature/79/r79_26.htm Son acedos fuertes que son típicamente solubles en disolventes orgánicos. Ácidos sulfónicos como'l acedu trifluorometanosulfónico son reactivos d'usu frecuente en química orgánica. Les sulfamides son sulfonamidas derivaes por aciu sulfonación arumosa.

 Sulfuranos y persulfuranos 
Los sulfuranos son un grupu funcional relativamente especializáu por ser tetravalentes, por tanto, son compuestos hipervalentes d'azufre,L'azufre davezu ye divalente. Fundamentos de teunoloxía química. V Hopp. Editorial Reverté, 1984. ISBN 8429172459. Páx.18 de fórmula SR4Por casu, el bis[2,2,2-trifluoro-1-fenil-1-(trifluorometil)etoxi]difenilsulfurano. Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.163 (1988); Vol. 57, p.22 (1977) Link. y otramiente, los persulfuranos son hexavalentes, de fórmula SR6. Los persulfuranos con tolos sustituyentes orgánicos fueron conocíos por ser los compuestos más pesaos del grupu de los calcógenos, por casu, el compuestu análogu hexametilpertelurano (Te(Me)6) foi afayáu en 1990Synthesis and characterization of hexamethyltellurium(VI) Latif Ahmed, John A. Morrison J. Am. Chem. Soc.; 1990; 112(20); 7411-7413. Abstract por reaición de tetrametiltelurio con difluoruro de xenón en Te(Me)2)F2 siguíu de reaición con dietilzinc. L'análogu d'azufre, hexametilpersulfurano SMe6, previóse que seya estableThe S6 Point Group Conformers of the Hexamethylchalcogens: Me6S, Me6Se, Me6Te Fowler, J. Y.; Schaefer, H. F., III; Raymond, K. N. Inorg. Chem.; (Article); 1996; 35(2); 279-281.  pero nun foi sintetizáu entá.

El primer persulfurano con tolos sustituyentes orgánicos que foi sintetizáu nun llaboratoriu tien dos amestandos metilu y dos bifenilo:Isolation and Molecular Structure of the Organo-persulfuranes [12-S-6(C6)] Sato, S.; Matsunaga, K.; Horn, Y.; Furukawa, N.; Nabeshima, T. J. Am. Chem. Soc.; (Communication); 2006; 128(21); 6778-6779. 
500px|center|Persulfurano con tolos sustituyentes orgánicos

Preparar a partir del correspondiente sulfurano 1 con difluoruro de xenón/ trifluoruro de boro en acetonitrilo pa dar el dicatión sulfuranilo 2 siguíu de reaición con metillitio en tetrahidrofurano pa dar un persulfurano (estable) 3 como isómero cis. La difraición de rayos X amuesa que la llargor del enllaz C - S bazcuya ente 189 y 193 pm (más llargu que'l llargor del enllace estándar) col átomu central d'azufre nuna xeometría molecular octaédrica aburuyada.

Esperimentos in silico suxeren qu'estos enllaces son bien polares con cargues negatives parciales sobre'l carbonu.

 Compuestos naturales organosulfurados 
Non tolos compuestos organosulfurados son contaminantes malolientes. Compuestos como l'alicina y el ajoeno son responsables del golor del ayu, y la lentionina contribúi al sabor de los fungos shiitake. Munchos d'estos productos naturales tamién tienen importantes propiedaes melecinales tales como prevención del agregamientu de les plaquetes o na llucha contra'l cáncer.

 Compuestos organosulfurados na contaminación 
La mayoría de los compuestos orgánicos d'azufre nel mediu ambiente son d'orixe natural, de resultes del fechu de que l'azufre ye esencial pa la vida y dos aminoácidos contienen esti elementu.

Dellos compuestos organosulfurados, presentes nel mediu ambiente, xenérense como subproductos de menor importancia de procesos industriales como la fabricación de plásticos y neumáticos.

Determinaos procesos producen compuestos organosulfurados como na fabricación de coque de carbón, aición que se realiza pa espulsar los compuestos d'azufre y otres impureces volátiles y asina producir 'carbón llimpio' (coque), que s'utiliza principalmente pa producción d'aceru.

 Compuestos organosulfurados nos combustibles fósiles 
Tamién se producen sustancies malolientes nos procesos químicos de procesamientu del carbón o'l crudu, nos que se llogren precursores químicos (materies primes) pal so posterior usu industrial (por casu, pa fabricar plásticos o na producción farmacéutica), y poles necesidaes perdayuri de la destilación del petroleu pa llograr (gasolines, diesel, y otros combustibles.

Los compuestos organosulfurados podríen ser vistos como contaminantes malolientes qu'hai qu'esaniciar del gas natural antes del so usu comercial, estrayer de los gases d'escape y de les chimenees de les fábriques antes de la so salida. Nesti últimu contestu, los compuestos organosulfurados formen parte de los contaminantes d'azufre en l'agua acedo, o igualmente, forma parte de los contaminantes nos combustibles fósiles más comunes, especialmente nel carbón.

 Ver tamién 

 Enllaces esternos 
 Química de organosulfurados en http://users.ox.ac.uk Enllaz. (n'inglés)

 Referencies 

*
Categoría:Química de suelos