Composti dello zolfo in chimica organica

Tra i più importanti composti dello zolfo si annoverano i tioli o mercaptani: essi sono analoghi agli alcoli tanto da essere spesso chiamati tioalcoli e presentano il gruppo funzionale –SH invece del gruppo funzionale –OH tipico degli alcoli. La loro nomenclatura è parallela a quella degli alcoli:
CH3SH metantiolo (mercaptano metilico o tiolo metilico),   CH3OH metanolo (alcol metilico).

Gli analoghi solforati degli eteri sono detti solfuri o tioeteri. I disolfuri hanno struttura RSSR, sono strutturalmente analoghi ai perossidi. La nomenclatura di questi composti è analoga a quella degli eteri.

CH3CH2SCH2CH3 solfuro di etile o solfuro dietilico   CH3CH2SSCH2CH3  disolfuro di etile

Vi sono altre classi di composti dello zolfo che non trovano corrispondenza con altrettanti classi dell’ossigeno. In tali classi lo zolfo è legato oltre che al carbonio e/o all’idrogeno anche ad altri atomi, per lo più ossigeno. Ne risultano composti apparentati agli acidi solforico e solforoso.

I legami zolfo-ossigeno possono essere formulati come legami doppi, così che il guscio esterno dello zolfo viene ad avere 10 o 12 elettroni. Gli elementi del terzo periodo della tavola periodica sono infatti capaci di espandere il guscio di valenza. Tra tali composti si annoverano l’acido alcansolfonico RSO3H, l’acido alcansolfinico RSO2H, il solfone alchilico RSO2R’ e il solfossido alchilico. I solfoni e i solfossidi sono denominati mediante un sistema analogo a quello degli eteri. Nel caso di solfoni o solfossidi simmetrici spesso si usa il prefisso di-.

C6H5SO2C6H5 solfone difenilico   C6H5SOCH2CH2CH3  solfossido n-propilfenilico

Gli acidi solfonici e solfinici vengono sempre denominati come derivati degli idrocarburi. Tuttavia, poiché si considera il gruppo funzionale acido come gruppo prioritario i termini –solfonico e –solfinico appaiono come suffissi anziché prefissi. Formalmente questi acidi sono analoghi agli acido carbossilico (sostituzione di CO con SO2 o SO) e formano derivati analoghi.

RCOOH acido carbossilico   RSO2OH acido solfonico

RCOCl cloruro di acile   RSO2Cl cloruro di solfonile

RCOOR’ estere   RSO2OR’ estere solfonico

RCONH2 ammide   RSO2NH2  solfonammide

C6H5SO3H acido benzensolfonico   C6H5SO2H acido benzensolfinico

I sali di solfonio sono composti che contengono cationi in cui tre gruppi idrocarburici sono legati ad un atomo di zolfo. Questi cationi presentano analogie con i cationi ammonio:

R3S+  ione solfonio  NH4+ ione ammonio

Nei sali di solfonio deve essere, come per tutti i sali rispettata la neutralità elettrica e pertanto il catione solfonico deve essere associato ad un anione. L’anione, tuttavia, non è legato al catione con un legame covalente e le proprietà dei sali di solfonio sono tipiche dei sali inorganici.

(n-C4H9)3S+I ioduro di tri-n-butilsolfonio   (CH3)2S+C2H5Cl cloruro di etildimetilsolfonio

Mercaptani, solfuri e disolfuri sono composti abbastanza importanti. I mercaptani bollono a temperature più basse degli alcoli corrispondenti in quanto non formano legami a idrogeno. Hanno un odore disgustoso: la puzzola deve il suo nome alla sostanza che secerne ovvero il mercaptano n-butilico.

Alcune proteine contengono il gruppo solfidrilico –SH e legami S-S mentre la penicillina contiene il gruppo tioetereo. L’aroma pungente della cipolla è dovuto alla presenza di solfuri.

Gli acidi solfonici sono invece prodotti chimici industriali importanti; sono acidi forti comparabili, in quanto a forza all’acido solforico.

Tale proprietà, unita alla loro alta solubilità in molti solventi organici li rende utili come catalizzatori acidi in reazioni organiche. La idrofilicità  del gruppo –SO3H è spesso sfruttata per aumentare la solubilità in acqua di grosse molecole organiche, infatti molti coloranti e detergenti sono acidi solfonici o loro sali.

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Author: Chimicamo

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