Тиоуксусная кислота

Тиоуксусная кислота — это сераорганическое соединение с молекулярной формулой CH3COSH. Представляет собой жидкость жёлтого цвета с сильным тиоловым запахом. Используется в органическом синтезе для введения тиильных групп в молекулы[1].

Общие сведения
Тиоуксусная кислота
Общие
Систематическое
наименование
Этантиовая S-​кислота
Традиционные названия Тиоуксусная S-кислота
Хим. формула C2H4OS
Рац. формула CH3COSH
Внешний вид Желтоватая жидкость
Физические свойства
Состояние Жидкость
Примеси Уксусная кислота, вода
Молярная масса 76,11756 г/моль
Плотность 1,064 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления -58 °C
 • кипения 93 °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты 3,4
Оптические свойства
Показатель преломления 1,462
Классификация
Рег. номер CAS 507-09-5
3D model (JSmol) Интерактивная схема
PubChem
UNII
CompTox Dashboard EPA
Рег. номер EINECS 208-063-8
SMILES
InChI
RTECS AJ5600000
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard

Синтез и свойства

Тиоуксусную кислоту получают реакцией уксусного ангидрида с сероводородом[2]: (CH3C(O))2O + H2S → CH3C(O)SH + CH3COOH.

Может быть также был получена действием пентасульфида фосфора на ледяную уксусную кислоту с последующей дистилляцией[3]: CH3COOH + P2S5 → CH3COSH + P2OS4

Тиоуксусная кислота обычно загрязнена уксусной кислотой.

Соединение существует исключительно как тиоловый таутомер, что соответствует прочности двойной связи C=O. Отражая влияние водородных связей, температура кипения (93 °C) и плавления (−58 °C) на 20 и 75 К ниже (соответственно), чем у уксусной кислоты.

Реакционная способность

Кислотность

pKa тиоуксусной кислоты равно около 3,4[4]. Кислотный остаток представляет собой тиоацетат: CH3COSH → CH3COS- + H+.

В воде тиоуксусная кислота практически полностью ионизирована.

Реакционная способность тиоацетата

Большая часть реакционной способности тиоуксусной кислоты возникает из-за сопряжённого основания — тиоацетата. Соли этого аниона, например тиоацетат калия, используются для получения эфиров тиоацетата[5]. Тиоацетатные эфиры гидролизуются с образованием тиолов. Типичный метод получения тиола из алкилгалогенида с использованием тиоуксусной кислоты включает четыре отдельных этапа, некоторые из которых можно проводить последовательно в одной и той же колбе:

CH3C(O)SH + NaOH → CH3C(O)SNa + H2O
CH3C(O)SNa + RX → CH3C(O)SR + NaX (X = Cl, Br, I)
CH3C(O)SR + 2NaOH → CH3CO2Na + RSNa + H2O
RSNa + HCl → RSH + NaCl

В приложении, которое иллюстрирует склонность тиоуксусной кислоты к радикальному присоединению, видно, что соединение реагирует с азобисизобутиронитрилом в нуклеофильном присоединении, опосредованном свободными радикалами, к экзоциклическому алкену, образуя тиоэфир[6]:

Thioacetic acid application.svg

Восстановительное ацетилирование

Соли тиоуксусной кислоты, такие как тиоацетат калия, можно использовать для одностадийного превращения нитроаренов в арилацетамиды. Это особенно полезно при получении некоторых фармацевтических препаратов, например при получении парацетамола[7].

Примечания

  1. Jeannie R. Phillips. Thiolacetic Acid (англ.) // Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis / John Wiley & Sons, Ltd. — Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2001-04-15. — P. rt096. — ISBN 978-0-471-93623-7, 978-0-470-84289-8. — doi:10.1002/047084289x.rt096.
  2. THIOLACETIC ACID // Organic Syntheses. — 1951. — Т. 31. — С. 105. — doi:10.15227/orgsyn.031.0105. Архивировано 18 декабря 2021 года.
  3. Thioacetic Acid 507-09-5 // Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. — Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2004-10-15. — ISBN 0-471-70134-3, 978-0-471-70134-7.
  4. Matthys J. Janssen. Thiolo, thiono and dithio acids and esters (англ.) // Carboxylic Acids and Esters (1969) / Saul Patai. — Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd., 1969-01-01. — P. 705–764. — ISBN 978-0-470-77109-9, 978-0-471-66919-7. — doi:10.1002/9780470771099.ch15.
  5. Vuthichai Ervithayasuporn, Thapakorn Tomeechai, Nobuhiro Takeda, Masafumi Unno, Arada Chaiyanurakkul. Synthesis and Characterization of Octakis(3-propyl ethanethioate)octasilsesquioxane (англ.) // Organometallics. — 2011-09-12. — Vol. 30, iss. 17. — P. 4475–4478. — ISSN 1520-6041 0276-7333, 1520-6041. — doi:10.1021/om200477a. Архивировано 17 декабря 2019 года.
  6. László Lázár, Magdolna Csávás, Anikó Borbás, Gyöngyi Gyémánt, András Lipták. Synthesis of methyl 6-deoxy-4-O-(sodium sulfonato)-α-L-talopyranoside, its C-4 epimer and both isosteric [4-C-(potassium sulfonatomethyl) derivatives] // Arkivoc. — 2004-04-13. — Т. 2004, вып. 7. — С. 196–207. — ISSN 1551-7012. — doi:10.3998/ark.5550190.0005.716.
  7. Apurba Bhattacharya, Vikram C. Purohit, Victor Suarez, Ritesh Tichkule, Gaurang Parmer. One-step reductive amidation of nitro arenes: application in the synthesis of Acetaminophen™ (англ.) // Tetrahedron Letters. — 2006-03. — Vol. 47, iss. 11. — P. 1861–1864. — doi:10.1016/j.tetlet.2005.09.196. Архивировано 30 июня 2018 года.