A kénorganikus vegyületek a szerves vegyületek azon családja, amelyekben a szerves molekula egy vagy több szénatomjához kénatomok kapcsolódnak kovalens kötéssel. Kéntartalmú funkciós csoportok rendkívül széles palettája ismeretes. A kénorganikus vegyületek egy része a megfelelő oxovegyületből származtatható. Néhány gyakori vegyülettípus:
R−OH alkohol R−SH tiol
R−O−R’ éter R−S−R’ tioéter v. szulfid
R−O−O−R’ peroxid R−S−S−R’ diszulfid
325px
Fizikai tulajdonságok
A kéntartalmú vegyületek fizikai jellemzői jelentősen eltérnek a megfelelő oxigéntartalmú analógétól. Az analóg szerkezetek közül az oxigéntartalmú vegyület a kéntartalmúhoz képest jóval magasabb hőmérsékleten forr (illetve olvad), amennyiben lehetőség van a molekulában hidrogén-híd kötés kialakítására. Ennek oka, hogy az oxigénatomokkal ellentétben a kénatomok nem alakítanak ki hidrogén kötéseket. Ha egyik származék molekulái között sem tudnak hidrogén hidak kialakulni, abban az esetben a kéntartalmú származék olvad ill. forr magasabb hőmérsékleten.
H2O100 °CH2S−62 °CCH3CH2OH78 °CCH3CH2SH37,3 °CCH3CH2CH2OH97,8 °CCH3CH2CH2SH67 °CCH3OCH3−23,7 °CCH3SCH337,3 °CCH3CH2OCH2CH334,6 °CCH3CH2SCH2CH392 °C (754 torr)
Savi jelleg
Mint ahogy a kéntartalmú vegyületek széles tárháza ismert, úgy a különböző kéntartalmú vegyületek sav-bázis karakterisztikája is széles határok között változik.
Szulfonsavak R−SO3H
Formális levezetés: kénsav egyik -OH csoportjának alkilcsoporttal történő helyettesítésével.
Savi erősség: kénsav erősségű savak (pKs ~ −3 nagyságrendű), ezért laboratóriumi szintézisek során protonforrásként alkalmazzák. Ez különösen akkor fontos, ha kerülni kell a kénsav használatát annak oxidáló tulajdonsága miatt.
Merkaptánok (tiolok) R−SH
A kénatom az oxigénatomhoz képest nagyobb mértékben csökkenti a szénatom, ill. a hidrogén elektronsűrűségét. Így a tiolok esetében erősebb a savi jelleg, mint az alkoholok esetében. A tiolok több nagyságrenddel erősebb protonsavak az alkoholoknál, és a víznél is.
Kémiai reakciók Nukleofil szubsztitúció
Mivel a tiolok az alkoholoknál nagyságrendekkel erősebb savak, így a konjugált bázis pedig nagyságrendekkel gyengébb bázis. Ennek megfelelően a tiolok lúgos közegben alkohollá alakulnak.
Azonban az SH- ion még mindig elég erős bázis ahhoz, hogy gyenge bázicitású csoportokat (például halogéneket) tartalmazó szerves molekulán szubsztituens cserét hajtson végre.
A reakció merkaptánok előállítására használható.
Mivel a merkapto-csoport a hidroxilcsoportnál gyengébb bázis, a reakció az alkilhalogenid lúgos hidrolízisénél nehezebben játszódik le.
Elektrofil szubsztitúció
Általánosságban véve a kéntartalmú szerves vegyületeket, az elektrofil szubsztitúciós reakciók közül a legfontosabb a szulfonálás és a szulfatálás. Szulfonálási reakciót leggyakrabban aromás gyűrűn hajtanak végre, leginkább egyéb funkciós csoportok későbbi kialakítása céljából.
Szulfatálás, vagyis kénsav-észterek szintézise legnagyobb jelentőséggel a tenzidek, felületaktív anyagok, ioncserélő anyagok szintézisénél bír.
A heteroatom izomériája
A kénatom esetében – ellentétben az oxigénnel – nem feltétlenül érvényesül szigorúan véve az oktett-elv. Így a kénatom körül 2-nél több ligandum is előfordulhat. Amennyiben a kénatomhoz három eltérő csoport kapcsolódik, a vegyület optikai aktivitást mutat (enantiomerek). Így például a vegyes szulfoxidok kénatomja egy királis heteroatom, optikai izoméria jelensége lép fel.
Források Bruckner: Szerves kémia, Tankönyvkiadó, 1961 Szerves kémia - egyetemi jegyzet Perry: Vegyészmérnökök kézikönyve
Kategória:Szerves kénvegyületek