Меркапта́ни, ті́оспирти́, згідно із номенклатурою IUPAC — тіо́ли (рос.меркаптаны, тиолы, тиоспирты; англ.mercaptans; нім.Merkaptane n pl, Schwefelalkohole m pl, Thioalkohole m pl) — органічні похідні сірководню, що містять меркапто (сульфгідрильну) групу –SH, з загальною формулою RSH (де R — вуглеводневий замісник). Ряд меркаптанів включає аліфатичні, ароматичні чи гетероциклічні сполуки.
Полярність зв'язку S-H значно нижча, ніж полярність зв'язку O-H, внаслідок цього водневі зв'язки між молекулами меркаптанів значно слабші, ніж у спиртів; в результаті температури кипіння аліфатичних меркаптанів значно нижчі, ніж у відповідних спиртів:
Тіол
Температура кипіння R-SH, °C
Спирт
Температура кипіння R-OH, °C
H2S
- 61
H2O
100
CH3SH
6
CH3OH
65
C2H5SH
37
C2H5OH
78
C6H5SH
168
C6H5OH
181
Меркаптани погано розчинні в воді, розчинні в етанолі, диетиловому етері та інших органічних розчинниках.
Отримання
Аліфатичні тіоли
Найдавнішим методом синтезу аліфатичних тіолів є S-алкілювання гідросульфідів лужних металів первинними та вторинними алкілгалогенідами, як алкілюючі агенти також застосовуються алкілсульфати та алкілсульфонати. Реакція відбувається за механізмом бімолекулярного нуклеофільного заміщення SN2, синтез звичайно проводять в спиртових розчинах.
RX + SH- RSH + X-
RSH + SH- RS- + H2S
RS- + RX R2S + X-
(X = Cl, Br, I, ROSO3, RSO3)
Зручнішим методом синтезу тіолів є алкилювання тіосечовини з утворенням алкілтіуронієвих солей та їх подальшим лужним гідролізом:
Своєрідним варінтом цього методу, що дозволяє отримувати тіоли без побічного утворення сульфідів, є алкілювання ксантогенатів з подальшим гідролізом :
C2H5CS2K + RX C2H5CSSR
C2H5CSSR + H2O RSH + C2H5 OH + CSO
або тіоацетатів:
CH3COSK + RX CH3COSR + KX
CH3COSR + H2O RSH + CH3COOH
В умовах кислотного каталізу сірководень може приєднуватись до алкенів з утворенням тіолів:
(CH3)2C=CH2 + H2S (CH3)3CSH
Модифікацією цього методу є приєднання тіооцтової кислоти до алкенів і подальший гідроліз алкілтіоцетату:
RCH=CH2 + CH3COSH RCH2CH2SOCCH3
RCH2CH2SOCCH3 + OH- RCH2CH2SH + CH3COO-
Як препаративний метод також використовується взаємодія спиртів із сульфідом фосфору:
ROH + P4S10 RSH
Ароматичні тіоли
Ароматичні тіоли синтезують відновленням похідних ароматичних сульфокислот, так, наприклад, тіофенол може бути синтезований відновленням бензолсульфохлориду цинком в кислому середовищі:
C6H5SO2Cl + [H] C6H5SH
Також тіоли можуть бути синтезовані взаємодією арілдіазонієвих солей з гідросульфідами:
ArN+ 2 + HS- ArSH
Загальні методи
Загальним методом синтезу тіолів є взаємодія реактивів Грін'яра із сіркою:
Хімічні властивості
Виявляють слабкі кислотні властивості, але вони сильніші, ніж у спиртів. Дають солі — меркаптиди: