Benzotiofene

benzo[b]tiofene
Nome IUPAC
1-benzotiofene
Nomi alternativi
Benzotiofene
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC8H6S
Massa molecolare (u)134,20
Aspettosolido cristallino incolore
Numero CAS95-15-8
Numero EINECS202-395-7
PubChem7221
SMILES
C1=CC=C2C(=C1)C=CS2
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)1,148
Indice di rifrazione1,633
Solubilità in acquapraticamente insolubile
Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua3,120
Temperatura di fusione32-33 °C
Temperatura di ebollizione221-222 °C
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Nocivo Pericoloso in ambiente
Frasi R22‐51/53
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Il benzotiofene, nome sistematico benzo[b]tiofene (IUPAC: 1-benzotiofene) è un composto organico eterociclico aromatico, strutturalmente formato da un anello benzenico e uno di tiofene condensati, avente formula C8H6S. Si presenta come un solido cristallino incolore/bianco, bassofondente (32 °C), combustibile e dall'odore simile alla naftalina, ma non ha usi domestici;[1] è un composto irritante, facilmente solubile in etere, benzene e toluene, cloroformio, alcool e acetone, ma pochissimo solubile in acqua (130 mg/kg).[2][3] Si trova come costituente naturale del catrame di lignite.[4] Il benzo[c]tiofene è un altro suo isomero meno stabile.[5]

Proprietà e struttura

Il benzotiofene è un composto endotermico, ΔHƒ° = +100,60 kJ/mol,[6] ma la sua aromaticità gli conferisce un'energia di risonanza di ~ 240 kJ/mol,[7] il che lo rende cineticamente piuttosto stabile e, anche grazie alla sua natura eterociclica, può essere variamente funzionalizzato.[8] Si trova che entrambi gli anelli sono planari, come previsto dall'ibridazione sp2 di tutti gli atomi componenti; i legami C-S sono un po' più lunghi che nel tiofene (171,4 pm), mentre quelli corrispondenti a C(2)-C(3) sono appena più corti (137,0 pm).[7]

Il potenziale di ionizzazione del benzotiofene (8,17 eV)[9] è alquanto inferiore a quello del tiofene (8,86 eV) e un andamento qualitativamente analogo si verifica anche tra benzofurano e furano.[10]

Reattività

Sul benzotiofene, che si mostra un po' meno reattivo del tiofene, è possibile effettuare varie reazioni di sostituzione elettrofila aromatica, le quali avvengono di preferenza in posizione 3, mentre la litiazione con il butillitio si verifica in posizione 2; può anche essere idrogenato nelle posizioni 2 e 3 con sodio in etanolo, mentre il trattamento con nichel Raney comporta desolforazione e conduce a etilbenzene.[7][11]

Applicazioni

Il benzotiofene costituisce una struttura base per la sintesi di diverse ulteriori molecole, come insetticidi, pesticidi e molecole di interesse farmaceutico, come raloxifene, zileutone e sertaconazolo.[12] Viene anche usato per la sintesi del tioindaco, un pigmento violetto, la cui struttura è correlata strettamente all'indaco.[13]

Note

  1. ^ (EN) PubChem, Benzothiophene, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 2 agosto 2023.
  2. ^ Norbert Adolph Lange e John Aurie Dean, Lange's handbook of chemistry, 15th ed, McGraw-Hill, 1998, TABLE 1.15, ISBN 978-0-07-016384-3.
  3. ^ benzo[b]thiophene, su chemister.ru. URL consultato il 2 agosto 2023.
  4. ^ Mengwen Xing, Jiao Kong e Jie Dong, Thiophenic Sulfur Compounds Released During Coal Pyrolysis, in Environmental Engineering Science, vol. 30, n. 6, 2013-06, pp. 273–279, DOI:10.1089/ees.2011.0540. URL consultato il 2 agosto 2023.
  5. ^ (EN) Michael P. Cava e M. V. Lakshmikantham, Nonclassical condensed thiophenes, in Accounts of Chemical Research, vol. 8, n. 4, 1º aprile 1975, pp. 139–144, DOI:10.1021/ar50088a005. URL consultato il 2 agosto 2023.
  6. ^ (EN) Benzo[b]thiophene, su webbook.nist.gov. URL consultato il 2 agosto 2023.
  7. ^ a b c (EN) Vishnu Ji Ram, Arun Sethi e Mahendra Nath, Chapter 5 - Five-Membered Heterocycles, Elsevier, 1º gennaio 2019, pp. 149–478, DOI:10.1016/b978-0-08-101033-4.00005-x, ISBN 978-0-08-101033-4. URL consultato il 2 agosto 2023.
  8. ^ Benzothiophene, su chemeurope.com. URL consultato il 2 agosto 2023.
  9. ^ (EN) Benzo[b]thiophene, su webbook.nist.gov. URL consultato il 2 agosto 2023.
  10. ^ (EN) Thiophene, su webbook.nist.gov. URL consultato il 2 agosto 2023.
  11. ^ Raffaello Fusco, Giuseppe Bianchetti e Vittorio Rosnati, Chimica Organica, secondo, L. G. Guadagni, 1975, pp. 637-638.
  12. ^ (EN) Rangappa S. Keri, Karam Chand e Srinivasa Budagumpi, An overview of benzo[b]thiophene-based medicinal chemistry, in European Journal of Medicinal Chemistry, vol. 138, 29 settembre 2017, pp. 1002–1033, DOI:10.1016/j.ejmech.2017.07.038. URL consultato il 2 agosto 2023.
  13. ^ (EN) Serge-Mithérand Tengho Toguem, Munawar Hussain e Imran Malik, Synthesis of functionalized benzothiophenes by twofold Heck and subsequent 6π-electrocyclization reactions of 2,3-dibromothiophene, in Tetrahedron Letters, vol. 50, n. 35, 2 settembre 2009, pp. 4962–4964, DOI:10.1016/j.tetlet.2009.06.057. URL consultato il 2 agosto 2023.

Voci correlate

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