Alkoholy, ethery a sulfidy
Přihlásit se
Alkoholy, ethery a sulfidy (5/5) · 6:59

Příprava sulfidů Příprava sulfidů pomocí reakce analogické Williamsově syntéze eterů.

Navazuje na Halogenuhlovodíky, substituční a eliminační reakce, Alkeny a alkyny.
Ukažme si, jak se připravují sulfidy z thiolů. Vlevo máme thiol. K němu přidáme hydroxid sodný, čímž dojde k deprotonaci thiolu, tento thiolát bude následně reagovat s alkylhalogenidem a poskytne sulfid jako produkt. Zde je náš sulfid. Obdobnou reakcí je Williamsonova syntéza etherů, vysvětlená v jiném videu. Výchozí látkou je zde alkohol, který v prvním kroku reaguje s bází a ve druhém s alkylhalogenidem za vzniku etheru. Tyto dvě reakce jsou si velmi podobné, lze tedy říci, že thiol je sirný analog alkoholu a sulfid je sirný analog etheru. Zaměřme se na mechanismus reakce. Když nakreslím thiol, vidíme, že tato funkční skupina se skládá z uhlíku, síry, vodíku a samozřejmě dvou elektronových párů na síře. Z hlediska elektronegativity mezi sírou a uhlíkem není mezi těmito prvky velký rozdíl, to znamená, že vazba není příliš polární. U alkoholů je situace opačná, díky tomu, že kyslík přitahuje elektrony daleko více než uhlík, bude mít parciální záporný náboj, zatímco na uhlíku zůstane parciální kladný náboj. Přestože je C-S vazba daleko méně polární než vazba C-O v alkoholech, mohou thioly reagovat nukleofilně. Protože má síra volné elektronové páry dále od jádra než kyslík, a také je síra větší atom než kyslík, je snáze polarizovatelná a díky tomu jsou thioly výbornými nukleofily. Vraťme se k mechanismu. Necháme thiol zreagovat s hydroxidem sodným. Hydroxidový anion, jakožto báze, deprotonuje thiol a tyto elektrony zůstanou na síře. Vznikne konjugovaná báze thiolu. Vznikla vazba mezi sírou a uhlíkem a na síře jsou nyní 3 volné elektronové páry a síra má formální náboj -1. Tento anion se nazývá thiolát nebo thiolátový anion. (obdoba alkoholátů) [Thiolátový anion] Thioláty jsou velmi stabilní, protože síra je velký atom a náboj se může dobře rozložit. Negativní náboj se může rozprostřít přes větší prostor. Kvůli této stabilizaci jsou thioly kyselejší než alkoholy. Alkoholy nejsou takto stabilizovány, neboť jsou menší. K deporotonaci thiolů stačí tedy mnohem slabší báze než k deprotonaci alkoholů. Proto u této reakce vystačíme s hydroxidem sodným. Ve druhém reakčním kroku je přidán alkylhalogenid. Zde je můj alkylhalogen. Tato vazba je dost polární. Rozdíl mezi elektronegativitou uhlíku a halogenu je relativně velký. Na uhlíku bude kladný parciální náboj a na halogenu záporný. Takže thioly jsou dobré nukleofily. Reakce bude vypadat následovně... Protože je thiolát výborným nukleofilem a uhlík s kladným parciálním nábojem se chová elektrofilně, bude reakce probíhat SN2 mechanismem. Nukleofil zaútočí na elektrofil a dojde k přesunu elektronů z vazby na halogen. Teď už můžeme vytvořit náš produkt. Výsledkem této Sn2 nukleofilní substituce jsou dva alkylové zbytky vázané na síru. Mohou to samozřejmě být stejné nebo různé alkyly. Takhle jsme připravili sulfid. Podívejme se na další příklady syntézy sulfidů. Začneme s tímto thiolem. Začneme s tímto thiolem a v prvním kroku opět přidáme hydroxid sodný. Ve druhém kroku přidáme alkylhalogenid. V tomto případě ethylbromid. První reakční krok je vlastně acidobazická reakce... Hydroxidový anion napadne kyselý vodík thiolu a dojde k deprotonaci. Teď nakreslím vzniklý thiolát. Zde máme kruh a nyní má síra tři volné elektronové páry. Thiolátové anionty jsou skvělé nukleofily. Podívám-li se zpět k etylbromidu, víme, že brom je elektronegativnější než uhlík. Brom bude mít parciální záporný náboj a uhlík parciální kladný. Takže thiolát se bude chovat jako nukleofil a volným elektronovým párem napadne uhlík s parciálním kladným nábojem. Naším produktem tedy bude aromatický kruh připojený k síře... Naším produktem tedy bude aromatický kruh připojený k síře... Ještě přidat další dva uhlíky... Protože brom odstoupí, zbude ethylová skupina, která se připojí k síře. Takže na síře máme ethylovou skupinu a dva volné elektronové páry. A máme kýžený sulfid! Pokud chceme pojmenovat tento sulfid, je to podobné jako názvosloví etherů. Můžeme použít následující způsob pojmenovávání alkylových skupin. Podíváme se napravo, kde je ethylová skupina. Nyní můžeme přejít k pojmenovávání. Tohle je "ethyl". A když se podíváme na alkylovou skupinu vlevo, vidíme fenolovou skupinu. Tohle je ethyl a tohle fenyl podle abecedního pravidla. E před P. A nakonec víme, že to je sulfid. Takže "ethly-fenyl sulfid" je sulfid vyrobený touto analogií Williamsonovy syntézy.
video