Metanatiol

Metanatiol (juga dikenal sebagai metil merkaptan) adalah sebuah senyawa organobelerang dengan rumus kimia . Senyawa ini merupakan gas nirwarna yang mudah terbakar dan berbau busuk. Dalam jumlah kecil, senyawa ini tersebar luas di alam dan ditemukan dalam makanan tertentu, seperti kacang-kacangan dan keju. Senyawa ini menyebabkan banyak bau, termasuk emisi dari pabrik pulp, bau mulut, dan kentut. Metanatiol adalah senyawa tiol yang paling sederhana dan terkadang disingkat menjadi MeSH.

Struktur dan reaksi
Molekul metanatiol berbentuk tetrahedral pada atom karbon, seperti metanol. Senyawa ini merupakan asam lemah, dengan pKa ~10,4, tetapi sekitar seratus ribu kali lebih asam daripada metanol. Garam natrium metanatiolat nirwarna dapat diperoleh melalui reaksi dengan natrium metoksida:
CH3SH + CH3ONa → CH3SNa + CH3OH
Anion tiolat dalam natrium metanatiolat merupakan nukleofil kuat.

Metanatiol dapat dioksidasi menjadi dimetil disulfida:
2CH3SH + [O] → CH3SSCH3 + H2O
Oksidasi lebih lanjut mengubah disulfida menjadi dua molekul asam metanasulfonat, yang tidak berbau. Pemutih dapat menghilangkan bau metanatiol dengan cara ini.

Keterjadian
Metanatiol dilepaskan sebagai produk sampingan dari proses kraft di pabrik pulp. Dalam proses kraft, lignin didepolimerisasi oleh serangan nukleofilik dengan ion hidrosulfida (HS−) nukleofilik kuat dalam media yang sangat basa. Namun, dalam reaksi samping, HS− menyerang gugus metoksil (OMe) dalam lignin, mendemetilasinya untuk menghasilkan gugus fenolat (PhO−) bebas dan melepaskan MeSH. Karena alkalinitas, MeSH mudah terdeprotonasi (MeSNa), dan iom MeS− yang terbentuk juga merupakan nukleofil kuat, bereaksi lebih lanjut dengan dimetil sulfida. Senyawa tersebut tetap berada dalam cairan dan dibakar dalam pendidih pemulihan, tempat belerang dipulihkan sebagai natrium sulfida.Sixta, H.; Potthast, A.; Krotschek, A. W., Chemical Pulping Processes. In Handbook of Pulp, Sixta, H., Ed. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.: Weinheim, 2006; Vol. 1, p 169 (109–510).

Metanatiol dilepaskan dari bahan organik yang membusuk di rawa paya dan terdapat dalam gas alam di wilayah tertentu, dalam tar batu bara, dan dalam beberapa minyak bumi. Ia terdapat dalam berbagai tanaman dan sayuran, seperti lobak.

Di permukaan air laut, metanatiol merupakan produk utama pemecahan metabolit alga dimetilsulfoniopropionat (DMSP). Bakteri laut tampaknya memperoleh sebagian besar sulfur dalam protein mereka melalui pemecahan DMSP dan penggabungan metanatiol, meskipun metanatiol terdapat dalam air laut pada konsentrasi yang jauh lebih rendah daripada sulfat (~0,3 nM vs. 28 mM).Charel Wohl, Julián Villamayor and  Martí Galí et al. ,Marine emissions of methanethiol increase aerosol cooling in the Southern Ocean.Sci. Adv.10,eadq2465(2024).DOI:10.1126/sciadv.adq2465 Bakteri di lingkungan dengan dan tanpa oksigen juga dapat mengubah metanatiol menjadi dimetil sulfida (DMS), meskipun sebagian besar DMS di permukaan air laut diproduksi melalui jalur terpisah.Kiene, R.P., and Service, S. "Decomposition of DMSP and DMS in Estuarine Waters: dependence on temperature and substrate concentration"," Marine Ecology Progress Series. September, 1991 Baik DMS maupun metanatiol dapat digunakan oleh mikroba tertentu sebagai substrat untuk metanogenesis di beberapa tanah anaerobik.

Metanatiol merupakan produk sampingan dari metabolisme asparagus.Richer, Decker, Belin, Imbs, Montastruc, Giudicelli: "Odorous urine in man after asparagus", British Journal of Clinical Pharmacology, Mei 1989 Produksi metanetiol dalam urine setelah memakan asparagus dulunya dianggap sebagai sifat genetik. Penelitian yang lebih baru menunjukkan bahwa bau aneh tersebut sebenarnya dihasilkan oleh semua manusia setelah memakan asparagus, sedangkan kemampuan untuk mendeteksinya (metanatiol merupakan salah satu dari banyak komponen dalam "kencing asparagus") sebenarnya merupakan sifat genetik. Komponen kimia yang bertanggung jawab atas perubahan bau urine terlihat segera setelah 15 menit memakan asparagus.Skinny On: Discovery Channel 

Pembuatan
Metanatiol dibuat secara komersial melalui reaksi metanol dengan gas hidrogen sulfida melalui katalis aluminium oksida:
CH3OH + H2S → CH3SH + H2O
Meskipun tidak praktis, metanatiol dapat dibuat melalui reaksi metil iodida dengan tiourea.

Kegunaan
Metanatiol digunakan terutama untuk menghasilkan asam amino esensial metionina, yang digunakan sebagai komponen makanan pada pakan unggas dan ternak. Metanatiol juga digunakan dalam industri plastik sebagai moderator untuk polimerisasi radikal bebas dan sebagai prekursor dalam pembuatan pestisida termasuk isomalation.

Bahan kimia ini juga digunakan dalam industri gas alam sebagai zat pembau, karena dapat bercampur dengan baik dengan metana. Bau khas tumbuhan busuk dari campuran tersebut dikenal luas oleh pengguna gas alam sebagai indikator kemungkinan kebocoran gas, bahkan kebocoran kecil sekalipun.SafeGase: About Natural Gas:

Keselamatan
Lembar data keselamatan bahan (SDS) mencantumkan metanatiol sebagai gas nirwarna yang mudah terbakar dengan bau yang sangat kuat dan menjijikkan. Pada konsentrasi yang sangat tinggi, gas ini sangat beracun dan dapat memengaruhi sistem saraf pusat. Baunya yang menyengat memberikan peringatan saat mencapai konsentrasi yang berbahaya. Ambang batas bau sebesar 1 ppb telah dilaporkan. Batas Atas OSHA Amerika Serikat tercantum sebagai 10 ppm.

Kecelakaan
Pada tahun 2001, kebakaran gerbong kereta api berkapasitas  di dekat Trenton, Michigan menyebabkan tiga orang tewas dan sembilan orang terluka.

Pada tanggal 15 November 2014, di fasilitas DuPont di La Porte, Texas,  metil merkaptan terlepas dan bergerak ke arah angin ke daerah sekitarnya, menewaskan empat orang dan melukai satu orang lainnya. Pada tahun 2023, DuPont mengaku bersalah atas kelalaiannya dalam kebocoran tersebut. Perusahaan tersebut diperintahkan untuk membayar denda sebesar AS$12 juta dan menyumbangkan tambahan AS$4 juta kepada National Fish and Wildlife Foundation.

Pada tanggal 14 Juli 2022, pelepasan tak disengaja di Charlotte, Carolina Utara menyebabkan penutupan sementara kantor-kantor pemerintah daerah.

Pada tanggal 10 April 2024, pelepasan tak disengaja dari metil merkaptan dengan kadar lebih tinggi dari yang diperkirakan ke dalam pasokan gas alam dikaitkan dengan "pemasok hulu" untuk Columbia Gas. Pelepasan ini diketahui oleh penduduk di setidaknya daerah Richland, Ashland, dan Lorain di Ohio. Banyak sekolah meliburkan siswanya dan banyak evakuasi terjadi di luar.

Referensi

Pranala luar
NLM Hazardous Substances Databank – Methyl mercaptan
CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards

Kategori:Alkanatiol
Kategori:Flatulensi
Kategori:Senyawa berbau tidak sedap
Kategori:Senyawa organik dengan 1 atom karbon