थियोल: Difference between revisions

[[File:Mercapto Group General Formulae.png|thumb|upright=0.5|right|ए के साथ थिओल {{legend-inline|blue|blue highlighted}} सल्फहाइड्रील समूह।]][[कार्बनिक रसायन विज्ञान]] में, '''थियोल''' ({{IPAc-en|'|θ|aɪ|ɒ|l}};<ref>''[[Dictionary.com|Dictionary Reference]]'': [http://dictionary.reference.com/browse/thiol thiol] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130411021707/http://dictionary.reference.com/browse/thiol |date=2013-04-11 }}</ref> {{ety|grc|''θεῖον'' (theion)|[[sulfur]]}}<ref>[https://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus%3Atext%3A1999.04.0057%3Aentry%3Dqei%3Don1 θεῖον] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170510073237/http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus%3Atext%3A1999.04.0057%3Aentry%3Dqei%3Don1|date=2017-05-10}}, Henry George Liddell, Robert Scott, ''A Greek–English Lexicon''</ref>), या थियोल आकलन, फॉर्म का कोई भी {{chem2|R\sSH}} ऑर्गोसल्फर यौगिक है, जहाँ R [[एल्काइल]] या अन्य कार्बनिक पदार्थ का प्रतिनिधित्व करता है। वह {{chem2|\sSH}} [[कार्यात्मक समूह]] को या तो थिओल समूह या सल्फ़हाइड्रील समूह या सल्फ़ानील समूह के रूप में संदर्भित किया जाता है। थिओल्स अल्कोहल (रसायन विज्ञान) का सल्फर एनालॉग है (अर्थात, सल्फर [[ हाइड्रॉकसिल |हाइड्रॉकसिल]] में ({{chem2|\sOH}}) [[ऑक्सीजन]] की जगह लेता है अल्कोहल का समूह), और यह शब्द अल्कोहल के साथ थियो का मिश्रण है।

कई थिओल्स में [[लहसुन]] या सड़े हुए अंडे जैसी तेज गंध होती है। [[प्राकृतिक गैस]] (जो शुद्ध रूप में गंधहीन होती है) का पता लगाने में मदद करने के लिए [[गंधक]] के रूप में थियोल का उपयोग किया जाता है, और प्राकृतिक गैस की गंध गंधक के रूप में उपयोग किए जाने वाले थिओल की गंध के कारण होती है। थिओल्स को कभी-कभी 'मर्कैप्टन' कहा जाता है ({{IPAc-en|m|ər|ˈ|k|æ|p|t|æ|n}})<ref>''[[Dictionary.com|Dictionary Reference]]'': [http://dictionary.reference.com/browse/mercaptan mercaptan] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20121113062439/http://dictionary.reference.com/browse/mercaptan|date=2012-11-13 }}</ref> या मर्कैप्टो यौगिक,<ref name=Patai>{{Cite book|editor=Patai, Saul|title=थियोल ग्रुप की केमिस्ट्री। भाग ---- पहला|publisher=Wiley|location=London|date=1974|doi=10.1002/9780470771310|isbn=9780470771310}}</ref><ref>{{Cite book|editor=Patai, Saul|title=The Chemistry of the Thiol Group. Part 2|publisher=Wiley|location=London|date=1974|doi=10.1002/9780470771327|isbn=9780470771327}}</ref><ref name="CremlynAn">{{Cite book|author=R. J. Cremlyn|title = ऑर्गनोसल्फर केमिस्ट्री का परिचय|publisher=John Wiley and Sons|location=Chichester|date=1996|isbn=978-0-471-95512-2}}</ref> 1832 में [[विलियम क्रिस्टोफर ज़ीज़]] द्वारा प्रस्तुत किया गया शब्द और '''मर्क्युरिओ कैप्टोंस''' [[लैटिन]] से लिया गया है ('मर्क्युरी पकड़ना')<ref name="ReferenceA">''Oxford American Dictionaries'' ([[Mac OS X Leopard]]).</ref> क्योंकि थिओलेट समूह ({{chem2|RS-}}) [[पारा (तत्व)|मर्क्युरी (तत्व)]] यौगिकों के साथ बहुत मजबूती से बंधता है।<ref>See:

R−SH संरचना वाले थिओल्स, जिसमें अल्काइल समूह (R) [[सल्फहाइड्रील]] समूह (SH) से जुड़ा होता है, उन्हें एल्केनेथिओल्स या अल्काइल थिओल्स कहा जाता है।<ref>{{cite web |title=अल्कानेथिओल्स|url=https://www.rsc.org/publishing/journals/prospect/ontology.asp?id=CHEBI:47908&MSID=c000442a |publisher=[[Royal Society of Chemistry]] |access-date=4 September 2019 }}</ref> थिओल्स और अल्कोहल की समान संयोजकता है। क्योंकि सल्फर परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं से बड़े होते हैं, C−S बंध की लंबाई - सामान्यतौर पर लगभग 180 [[पिकोमेट्रे]] - सामान्य C−O बंध की तुलना में लगभग 40 पिकोमीटर लंबी होती है। C−S−H कोण 90° तक पहुंचते हैं जबकि C−O−H समूह के लिए कोण अत्यधिक  कुंठित होता है। ठोस और तरल पदार्थों में, भिन्न-भिन्न थियोल समूहों के बीच [[ हाइड्रोजन बंध |हाइड्रोजन बंध]] निर्बल होती है, मुख्य संसक्त बल अत्यधिक ध्रुवीकरण योग्य द्विसंयोजक सल्फर केंद्रों के बीच वैन डेर वाल्स की चर्चा होती है।

S-H बांड O-H बंध की तुलना में बहुत निर्बल है जैसा कि उनके संबंधित [[बंधन पृथक्करण ऊर्जा]] (बीडीई) में परिलक्षित होता है। BDE {{cvt|366|kJ/mol|kcal/mol}} CH₃S−H के लिए है, जबकि BDE है {{cvt|440|kJ/mol|kcal/mol}} CH₃O−H के लिए है।<ref>{{RubberBible87th}}</ref>सल्फर और हाइड्रोजन की [[वैद्युतीयऋणात्मकता]] में छोटे अंतर के कारण S-H बंध साधारण [[रासायनिक ध्रुवीयता]] है। इसके विपरीत, हाइड्रॉक्सिल समूहों में O-H बंध अत्यधिक ध्रुवीय होते हैं। थिओल्स में उनके संबंधित अल्कोहल के सापेक्ष कम बॉन्ड द्विध्रुवीय क्षण होता है।

ऐल्किलथियोल्स को नाम देने के कई प्रकार हैं:

* एल्केन के नाम में प्रत्यय -थियोल जोड़ा जाता है। यह विधि अल्कोहल (रसायन विज्ञान) के लगभग समान है और इसका उपयोग [[IUPAC]] द्वारा किया जाता है, उदा. CH₃SH [[मेथेनेथियोल]] होगा।

* मेरकैप्टन शब्द समतुल्य अल्कोहल कंपाउंड के नाम पर अल्कोहल की स्थान लेता है। उदाहरण: CH₃SH मिथाइल मर्कैप्टन होगा, जैसे कि CH₃OH को मिथाइल अल्कोहल कहते हैं।

* सल्फहाइड्रील- या मर्कैप्टो- शब्द का प्रयोग उपसर्ग के रूप में किया जाता है, उदा. [[ मर्कैपटॉप्यूरिन |मर्कैपटॉप्यूरिन होता है]]।

कई थिओल्स में लहसुन जैसी तेज गंध होती है। थिओल्स की गंध, विशेष रूप से कम आणविक भार वाले, अधिकांशतः मजबूत और प्रतिकारक होते हैं। स्कन्क्स के स्प्रे में मुख्य रूप से कम आणविक भार वाले थिओल्स और सिद्धिकरण होते हैं।<ref>{{cite journal|journal=Journal of Chemical Ecology|volume=1|issue=4|year=1978|title=स्ट्राइप्ड स्कंक की गंध के कुछ रासायनिक घटक ("मेफाइटिस मेफाइटिस")|author1=Andersen K. K.|author2=Bernstein D. T.|doi=10.1007/BF00988589|pages=493–499|s2cid=9451251}}</ref><ref>{{cite journal|journal=Journal of Chemical Education|volume=55|issue=3|year=1978|title=1-ब्यूटेनथियोल और स्ट्राइप्ड स्कंक|author= Andersen K. K., Bernstein D. T. |doi=10.1021/ed055p159|pages=159–160|bibcode=1978JChEd..55..159A |last2= Bernstein }}</ref><ref>{{cite journal|journal=Tetrahedron|volume=38|issue=13|year=1982 |title=धारीदार बदमाश के रक्षात्मक स्राव के रासायनिक घटक ("मेफाइटिस मेफाइटिस")|author1=Andersen K. K.|author2=Bernstein D. T.|author3=Caret R. L.|author4=Romanczyk L. J., Jr. |doi=10.1016/0040-4020(82)80046-X|pages=1965–1970}}</ref><ref>{{cite journal|journal=Journal of Chemical Ecology|volume=28|issue=9|year=2002|title=हूडेड स्कंक के रक्षात्मक स्प्रे में वाष्पशील घटक, ''मेफाइटिस मैक्रोरा''|author1=Wood W. F.|author2=Sollers B. G.|author3=Dragoo G. A.|author4=Dragoo J. W.|doi=10.1023/A:1020573404341|pages=1865–70|pmid=12449512|s2cid=19217201}}</ref><ref>{{cite web|url=http://users.humboldt.edu/wfwood/chemofskunkspray.html|title=स्कंक स्प्रे की केमिस्ट्री|access-date=January 2, 2008|author=William F. Wood|publisher=Dept. of Chemistry, [[Humboldt State University]]|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20101008140758/http://users.humboldt.edu/wfwood/chemofskunkspray.html|archive-date=October 8, 2010}}</ref> इन यौगिकों को मानव नाक द्वारा प्रति अरब केवल 10 भागों की सांद्रता पर पता लगाया जा सकता है।<ref>{{Cite journal | doi= 10.1084/jem.1.2.323|last=Aldrich|first= T.B.|title=इस स्राव के शारीरिक गुणों पर टिप्पणी के साथ ''मेफाइटिस मेफिटिका'' (कॉमन स्कंक) की गुदा ग्रंथियों के स्राव का एक रासायनिक अध्ययन|journal=J. Exp. Med.|volume=1|issue=2|pages=323–340|year=1896|pmid=19866801|pmc=2117909}}</ref> मानव पसीने में (R)/(S)-3-मिथाइल-3-मर्कैप्टो-1-ओल (MSH) होता है, जो प्रति अरब 2 भागों में पता लगाया जा सकता है और इसमें फल, [[प्याज]] जैसी गंध होती है। (मिथाइलथियो) मेथेनेथियोल (MeSCH₂SH; MTMT) मजबूत-महक वाष्पशील थिओल है, जो पुरुष [[ चूहा |चूहा]] मूत्र में पाए जाने वाले प्रति अरब स्तरों पर भी पता लगाया जा सकता है। लॉरेंस सी. काट्ज़ और सहकर्मियों ने दिखाया कि एमटीएमटी अर्ध-रासायनिक के रूप में कार्य करता है, कुछ चूहों  घ्राण संवेदी न्यूरॉन्स को सक्रिय करता है, मादा चूहों को आकर्षित करता है।<ref>{{cite journal|last1=Lin|first1=Dayu|last2=Zhang|first2=Shaozhong|last3=Block|first3=Eric|last4=Katz|first4=Lawrence C.|year=2005|title=माउस मुख्य घ्राण बल्ब में सामाजिक संकेतों को कूटबद्ध करना| journal=Nature|volume=434|issue=7032|pages=470–477|doi=10.1038/nature03414|bibcode=2005Natur.434..470L|pmid=15724148|s2cid=162036}}</ref> [[ ताँबा |ताँबा]] को विशिष्ट चूहों घ्राण ग्रहीता, MOR244-3 द्वारा आवश्यक दिखाया गया है, जो MTMT के साथ-साथ विभिन्न अन्य थिओल्स और संबंधित यौगिकों के लिए अत्यधिक उत्तरदायी है।<ref>{{cite journal|last1=Duan|first1=Xufang|last2=Block|first2=Eric|last3=Li|first3=Zhen|last4=Connelly|first4=Timothy|last5=Zhang|first5=Jian|last6=Huang|first6=Zhimin|last7=Su|first7=Xubo|last8=Pan|first8=Yi|last9=Wu|first9=Lifang|last10=Chi|first10=Q.|last11=Thomas|first11=S.|last12=Zhang|first12=S.|last13=Ma|first13=M.|last14=Matsunami|first14 = H.|last15=Chen|first15=G.-Q.|last16=Zhuang|first16=H.|year=2012|title=धातु-समन्वय गंधकों का पता लगाने में तांबे की महत्वपूर्ण भूमिका|journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volume=109|issue=9|pages=3492–3497|doi=10.1073/pnas.1111297109|bibcode=2012PNAS..109.3492D|pmid=22328155|pmc=3295281|display-authors=8|doi-access=free}}</ref> मानव घ्राण ग्रहीता, [[OR2T11]] की पहचान की गई है, जो तांबे की उपस्थिति में, गैस गंधकों (नीचे देखें) [[एथेनथियोल]] और टर्ट-ब्यूटिलथियोल . टी-ब्यूटाइल मर्कैप्टन के साथ-साथ अन्य कम आणविक भार थिओल्स के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है, जिसमें एलिल भी सम्मिलित है। मानव लहसुन की सांस में पाया जाने [[एलिल मर्कैप्टन]], और तेज महक वाला चक्रीय सल्फाइड [[थिएंटा को]]<ref>{{cite web|url=https://www.chemistryworld.com/news/copper-key-to-our-sensitivity-to-rotten-eggs-foul-smell/1017492.article|title=कॉपर सड़े हुए अंडे की दुर्गंध के प्रति हमारी संवेदनशीलता की कुंजी है|website=chemistryworld.com|access-date=3 May 2018|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170510113946/https://www.chemistryworld.com/news/copper-key-to-our-sensitivity-to-rotten-eggs-foul-smell/1017492.article|archive-date=10 May 2017}}</ref> सल्फर और यीस्ट (शराब) के बीच अनपेक्षित प्रतिक्रिया और पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने वाली बीयर की बदबूदार गंध के कारण शराब के दोषों के वर्ग के लिए थिओल्स भी उत्तरदायी हैं।

सभी थिओल्स में अप्रिय गंध नहीं होती है। उदाहरण के लिए, [[फ्यूरान-2-यलमेथेनेथियोल]] भुनी हुई [[ कॉफ़ी |कॉफ़ी]] की सुगंध में योगदान देता है, जबकि [[[[ चकोतरा |अंगुरफल]] मर्कैप्टन]], [[टेरपीन]] थिओल, अंगूर की विशिष्ट गंध के लिए उत्तरदायी है। बाद वाले यौगिक का प्रभाव केवल कम सांद्रता पर उपस्थित होता है। शुद्ध मर्कैप्टन में अप्रिय गंध होती है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, प्राकृतिक गैस वितरकों को 1937 में न्यू लंदन, टेक्सास में घातक [[न्यू लंदन स्कूल विस्फोट]] के बाद प्राकृतिक गैस (जो स्वाभाविक रूप से गंधहीन है) में थिओल्स, मूल रूप से एथेनथियोल जोड़ने की आवश्यकता थी। अधिकांश वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले गैस गंधक में मर्कैप्टन और सल्फाइड के मिश्रण होते हैं, जिसमें प्राकृतिक गैस में मुख्य गंध घटक के रूप में टर्ट-ब्यूटिलथियोल होता है।<ref name=Roberts>{{Cite book|editor=Roberts, J. S.|title=किर्क-ओथमर एनसाइक्लोपीडिया ऑफ केमिकल टेक्नोलॉजी|publisher=Wiley-VCH|location=Weinheim|date=1997}}{{page needed|date=May 2019}}</ref> ऐसी स्थितियों में जहां वाणिज्यिक उद्योग में थिओल्स का उपयोग किया जाता है, जैसे कि तरल पेट्रोलियम गैस टैंकर और बल्क हैंडलिंग सिस्टम, गंध को नष्ट करने के लिए ऑक्सीकरण उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है। कॉपर-आधारित ऑक्सीकरण उत्प्रेरक वाष्पशील थिओल्स को प्रभावहीन प्रभावहीन कर देता है और उन्हें निष्क्रिय उत्पादों में बदल देता है।

थिओल्स पानी के अणुओं और आपस में[[ हाइड्रोजन बंध | हाइड्रोजन बंध]] से बहुत कम जुड़ाव दिखाते हैं। इसलिए, उनके क्वथनांक कम होते हैं और समान आणविक भार वाले अल्कोहल की तुलना में पानी और अन्य विलायक ध्रुवता, घुलनशीलता और मिश्रण में कम घुलनशील होते हैं। इस कारण से भी, थिओल्स और उनके संबंधित सल्फाइड कार्यात्मक समूह [[संरचनात्मक आइसोमर]] में समान घुलनशीलता विशेषताओं और क्वथनांक होते हैं, जबकि यह अल्कोहल और उनके संबंधित आइसोमेरिक ईथर के लिए सही नहीं है।

अल्कोहल में O-H बंध की तुलना में थिओल्स में S-H बंध निर्बल है। CH₃X−H के लिए आबंध एन्थैलपी X=S के लिए {{val|365.07|2.1|u=kcal/mol}} और X=O के लिए {{val|440.2|3.0|u=kcal/mol}} है।<ref>{{cite book|chapter=Bond Dissociation Energies|author1=Luo, Y.-R. |author2=Cheng, J.-P. |title=रसायन और भौतिकी पुस्तिका|editor=J. R. Rumble|year=2017|publisher=CRC Press}}</ref> थिओल से हाइड्रोजन-परमाणु अमूर्तन सूत्र RS के साथ थिएल मूलक देता है^•, जहां R = ऐल्किल या ऐरिल है।

वाष्पशील थिओल्स को उनकी विशिष्ट गंध से सरलता से और लगभग बिना किसी त्रुटि के पता लगाया जाता है। [[गैस क्रोमैटोग्राफ]] के लिए सल्फर-विशिष्ट विश्लेषक उपयोगी होते हैं। स्पेक्ट्रोस्कोपिक संकेतक भारी जल हैं। D₂O-विनिमय योग्य S'''H''' संकेत में ¹H NMR स्पेक्ट्रम (³³S [[एनएमआर]]-सक्रिय है परन्तु द्विसंयोजक सल्फर के लिए संकेत बहुत व्यापक और कम उपयोगिता वाले हैं<ref>{{cite web|url=http://www.pascal-man.com/periodic-table/sulfur.shtml|title=Sulfur-33 NMR references|first=Pascal P.|last=Man|website=www.pascal-man.com|access-date=3 May 2018|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170823184753/http://www.pascal-man.com/periodic-table/sulfur.shtml|archive-date=23 August 2017}}</ref>) | V_SH बंध 2400 cm⁻¹ [[आईआर स्पेक्ट्रम]] में निकट दिखाई देता है।<ref name=Patai/>[[नाइट्रोप्रासाइड प्रतिक्रिया]] में, मुक्त थियोल समूह लाल रंग देने के लिए [[सोडियम नाइट्रोप्रासाइड]] और [[अमोनियम हाइड्रॉक्साइड]] के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

: CH₃OH + H₂S → CH₃SH + H₂O

ऐसी अभिक्रियाएँ अम्लीय उत्प्रेरकों की उपस्थिति में संपन्न होती हैं। थिओल्स के अन्य प्रमुख मार्ग में [[अल्केन]] में हाइड्रोजन सल्फाइड को सम्मिलित करना है। ऐसी प्रतिक्रियाएं सामान्यतौर पर एसिड उत्प्रेरक या यूवी प्रकाश की उपस्थिति में आयोजित की जाती हैं। [[हलोजन]] विस्थापन, उपयुक्त कार्बनिक हलाइड और सोडियम हाइड्रोजन सल्फाइड का उपयोग भी किया गया है।<ref>John S Roberts, "Thiols", in ''Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology'', 1997, Wiley-VCH, Weinheim.  {{doi|10.1002/0471238961.2008091518150205.a01}}</ref> एक अन्य विधि में [[सोडियम हाइड्रोसल्फाइड]] का क्षारीकरण सम्मिलित है।

: RX + NaSH → RSH + NaX{{pad|3em}}(X = Cl, Br, I)

सामान्य तौर पर, विशिष्ट प्रयोगशाला स्तर पर, सल्फाइड के प्रतिस्पर्धी गठन के कारण सोडियम हाइड्रोसल्फाइड के साथ हैलोजेन एल्केन की सीधी प्रतिक्रिया अक्षम होती है। इसके बदले, [[thiourea|थाईयूरिया]] के S-अल्काइलेशन के माध्यम से एल्काइल हलाइड्स को थिओल्स में परिवर्तित किया जाता है। यह बहुस्थान, एक-पॉट प्रक्रिया [[आइसोथियोरोनियम नमक]] की मध्यस्थता के माध्यम से आगे बढ़ती है, जो अलग चरण में हाइड्रोलाइज्ड होती है:<ref>{{OrgSynth | author = Speziale, A. J. | title = Ethanedithiol | collvol = 4 | collvolpages = 401 | year = 1963 | prep = cv4p0401}}.</ref><ref>{{cite journal|first1=G. G. |last1=Urquhart|first2=J. W. Jr. |last2=Gates|first3=Ralph|last3=Connor|journal=Org. Synth.|year=1941|volume=21|page=36|title=''एन''-डोडेसिल मर्कैप्टन|doi=10.15227/orgsyn.021.0036}}</ref>

: CH₃CH₂Br + SC(NH₂)₂ → [CH₃CH₂SC(NH₂)₂]Br

: [CH₃CH₂SC(NH₂)₂]Br +NaOH → CH₃CH₂SH + OC(NH₂)₂ +NaBr