술폭시드

Sulfoxide
술폭시드기

술폭시드는 두 개의 탄소 원자에 부착된 술피닐(SO) 관능기를 포함하는 화합물이다.극성 기능군입니다.술폭시드는 황화물의 산화 유도체이다.중요한 술폭시드의 예로는 갓 다진 마늘의 향을 내는 화합물의 전구체인 알리인과 일반적인 [1]용매인 디메틸 술폭시드(DMSO)가 있습니다.

구조 및 본딩

PdBr(bipy)·의2 X선 결정학으로 구한 DMSO(빨간색 = O, 노란색 = S)의 구조DMSO.[2]

술폭시드는 비교적 짧은 S-O 거리를 특징으로 한다.DMSO의 경우 S–O 거리는 1.531Ω입니다.유황의 중심은 피라미드형이다. 유황의 각도의 합은 약 306°[3]이다.술폭시드는 일반적으로 구조식 R-S(=O)-R'로 나타나며, 여기서 R과 R'은 유기기다.산소 원자의 결합은 날짜 결합편광 이중 [4]결합의 중간입니다.이중 결합 공명 형태는 황 주위에 10개의 전자가 있음을 의미합니다(N-X-L 표기법에서는 10-S-3).S-O 결합의 이중 결합 특성은 C-S 반결합 궤도에 전자 밀도를 기부함으로써 설명될 수 있다("원자가 결합 언어로 비결합" 공명 형태).그럼에도 불구하고 IUPAC는 단순성과 모호성의 결여로 인해 "무결합" 공명 [5]기여자를 호출하는 이중극 구조나 구조보다는 확장된 옥텟 이중 결합 구조를 사용하여 술폭시드를 묘사할 것을 권고한다.S-O 상호작용은 정전기적 측면을 가지며, 산소 중심의 음전하를 갖는 유의한 쌍극자 특성을 일으킨다.

키라리티

메틸페닐술폭시드의 에난티오머.

원자에는 한 쌍의 전자가 존재하여 사면체 전자쌍의 기하학적 형태와 삼각 피라미드 형태를 제공합니다(한 쌍의 4단계, VSEPR 이론 참조).두 유기 잔류물이 다를 경우, 황은 예를 들어 메틸페닐술폭시드의 키랄 중심이다. 스테레오 중심을 반전시키는 데 필요한 에너지 장벽은 충분히 높아 실온 근처에서 술폭시드가 광학적으로 안정적입니다.즉, 실온에서 라세미네이션 속도가 느립니다.라세미화를 위한 활성화의 엔탈피는 35~42 kcal/mol 범위이며, 활성화의 엔트로피는 -8~+4 cal/mol-K이다.알릴과 벤질 [6]대체기에 대한 장벽은 더 낮다.

준비

술폭시드는 일반적으로 황화물의 산화에 의해 제조되며, 때때로 술폭시화라고도 [7]한다.과산화수소는 대표적인 산화제이지만 과산화수소는 [8]또한 사용되어 왔다.이러한 산화에서는 술폰 형성을 위한 과산화 방지를 위한 주의가 요구된다.예를 들어 디메틸황화물디메틸설폭시드로 산화시킨 후 디메틸설폰으로 산화시킨다.비대칭 황화물은 프로키랄이기 때문에 그 산화는 키랄 황산화물을 생성한다.이 프로세스는 반선택적으로 [9][10]수행할 수 있습니다.

아릴술폭시드

산화 경로 외에도 다이알 술폭시드는 산성 촉매를 사용하여 이산화황의 두 가지 프리델-크래프트 아릴화를 통해 제조할 수 있다.

2 ArH + SO2 → ArSO2 + HO2

또한 아릴술피닐염화물 및 디알술폭시드 모두3 BiCl, Bi(3OTF), LiClO4 [11][12]또는4 NaClO 등의 루이스산 촉매의 존재 하에서 염화티오닐과 반응하여 아렌에서 제조할 수 있다.

반응

탈산소 및 산소화

술폭시드는 탈산소를 통해 황화물을 얻는다.일반적으로 금속 착체는 화학이론적 환원제로 [13]하이드로실란을 사용하여 반응을 촉매하는 데 사용됩니다.디메틸설폭시드의 탈산소화는 몰리브덴효소인 DMSO 환원효소에 의해 촉매된다.[14]

OSMe2 + 2 e- + 2 H+ → SMe2 + HO2

산염기 반응

알킬 술폭시드의 α-CH 그룹은 수소화 [15]나트륨과 같은 강력한 염기에 의해 탈양성자화되기 쉽습니다.

CHS3(O)CH3 + NaH → CHS3(O)CHNa2 + H2

Pummerer 배열에서는 알킬술폭시드아세트산 무수물과 반응하여 아세트산에스테르로서 유황에서 인접한 탄소로 산소를 이동시킨다.반응 시퀀스의 첫 번째 단계는 친핵체 역할을 하는 술폭시드 산소와 관련이 있습니다.

Pummerer Rearrangement V.1.svg

제거 반응

술폭시드는 E기구i 의해 열제거되어 비닐알켄술펜산[16][17]생성한다.

CHS3(O) CHCHR22 → CHSOH3 + CH2=C인사

이 산들은 강력한 항산화 물질이지만 장기적인 [18]안정성이 결여되어 있다.따라서 일부 모설폭시드는 항산화 폴리머 안정제[19]판매된다.티오디프로피온산에스테르를 기반으로 한 구조가 [20]인기입니다.역반응이 일어날 수 있다.

배위 화학

술폭시드의 대표적인 금속 착화체인 cis-RuCl2(dmso).43개의 DMSO 리간드는 Ru에 S 결합되어 있고, 1개는 O 결합되어 있습니다.

술폭시드, 특히 DMSO는 전이 금속과 배위 복합체를 형성합니다.금속의 단단하고 부드러운 성질에 따라, 술폭시드는 황이나 산소 원자를 통해 결합합니다.후자는 특히 [21]흔하다.

응용 프로그램 및 발생 항목

블록버스터 약물인 에소메프라졸은 술폭시드 관능기를 함유하는 특효약이다.관련 약물인 오메프라졸라세믹 버전이다.

DMSO는 널리 사용되는 용제입니다.

술폭시드 관능기는 여러 약에서 발생한다.주목할 만한 것은 양성자 펌프 억제제 오메프라졸의 광학적으로 순수한 형태인 에소메프라졸이다.상업적으로 중요한 또 다른 술폭시드는 아르모다피닐을 포함한다.

아미노산 메티오닌으로부터 메티오닌 술폭시드가 형성되어 그 축적이 노화와 관련된다.DMSO 환원효소는 DMSO와 디메틸설피드의 상호 변환을 촉매합니다.

자연적으로 발생하는 키랄 술폭시드는 알리인 및 아조엔을 포함한다.

추가 정보

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레퍼런스

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