Thiophénol | |
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Identification | |
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Nom UICPA | thiophénol |
Synonymes |
benzènethiol |
No CAS | |
No ECHA | 100.003.306 |
No CE | 203-635-3 |
PubChem | 7969 |
ChEBI | 48498 |
SMILES | |
InChI | |
Apparence | liquide incolore à forte odeur |
Propriétés chimiques | |
Formule | C6H6S [Isomères] |
Masse molaire[1] | 110,177 ± 0,01 g/mol C 65,41 %, H 5,49 %, S 29,1 %, |
Propriétés physiques | |
T° fusion | −14,94 °C [2] |
T° ébullition | 168,75 °C [2] |
Solubilité | 0,94 g·l-1 (eau,20 °C) [3] |
Masse volumique | 1,08 g·cm-3 à 20 °C [3] |
T° d'auto-inflammation | 450 °C [3] |
Point d’éclair | 50 °C [3] |
Pression de vapeur saturante | 1,5 mbar à 20 °C 2,9 mbar à 30 °C 10,5 mbar à 50 °C [3] |
Thermochimie | |
S0liquide, 1 bar | 222,8 J·K-1·mol-1 [2] |
ΔfH0gaz | 112,4 kJ·mol-1 [2] |
ΔfH0liquide | 63,68 kJ·mol-1 [2] |
ΔfusH° | 11,447 kJ·mol-1 à −14,88 °C [2] |
ΔvapH° | 39,93 kJ·mol-1 à 169,15 °C [2] |
Cp | 173,22 J·K-1·mol-1 (liquide,25 °C) [2]
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PCI | −3 884,6 kJ·mol-1 [2] |
Précautions | |
SIMDUT[5] | |
![]() ![]() B3, D1A, D2B, |
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NFPA 704[6] | |
Directive 67/548/EEC[3] | |
Transport | |
Écotoxicologie | |
LogP | 2,52 [3] |
Seuil de l’odorat | bas : 3×10-5 ppm haut : 0,000 3 ppm[7] |
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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Le thiophénol est un composé organosulfuré de formule semi-développée C6H5SH, aussi notée PhSH. Ce liquide incolore d'odeur très forte est le plus simple des thiols aromatiques. La structure chimique du thiophénol est analogue à celle du phénol, exception faite que l'atome d'oxygène du groupe hydroxyle lié au cycle aromatique est remplacé par un atome de soufre.
Les thiophénols sont décrits comme la classe de composés chimiques formellement dérivé du thiophénol. Ils ont tous le groupe sulfhydryle (-SH) attaché par une liaison covalente à un noyau aromatique en C6. Le merthiolate, ligand organosulfuré utilisé en médecine est un thiophénol.
Utilisation
Le thiophénol est un composant de base pour la synthèse de composés organiques tel le chlorure de phénylsulfényle, un liquide rouge sang (p.e. 41-42 °C) préparé par réaction du thiophénol avec du chlore[8]. Le thiophénol est utilisé pour la préparation de produits phytosanitaires, pharmaceutiques, des pigments et des monomères[9].
Production et synthèse
De nombreuses voies existent pour former du thiophénol et ses dérivés. Cependant, le thiophénol utilisé dans les laboratoires est habituellement acheté.
- Réduction du chlorure de benzènesulfonyle avec du zinc[10].
- Réaction du soufre élémentaire avec les halogénures de phényl magnésium ou du phényl lithium suivie d'une acidification[11].
La production au niveau industriel utilise plusieurs voies de synthèse qui sont principalement basées sur le principe de la réduction.
Le benzène peut par sulfochloration donner le chlorure de benzènesulfonyle en présence d'acide chlorosulfurique. Le chlorure de benzènesulfonyle est ensuite réduit à l'aide de zinc ou d'étain dissout dans une solution acide diluée. Ceci conduit à des effluents aqueux contenant des sels métalliques dangereux pour l'environnement. L'usage de catalyseurs tel le plomb permet de réduire la quantité de métal réducteur nécessaire à la réaction[9].
- Etape1:
- Etape2:
Une autre voie de réduction est le phosphore rouge en présence de iodure d'hydrogène dans une solution aqueuse ou d'acide acétique[9].
Une réduction en 2 étapes est également utilisé pour la production de thiophénol: formation de sulfinate ou de disulfites à partir du chlorure de benzènesulfonyle suivie d'une hydrogénation sous pression en présence de sulfite métallique[9].
Propriétés physico-chimiques
Acidité
Le thiophénol est un acide appréciablement plus fort que le phénol. Il a un pka de 6 tandis que celui du phénol est égal à 10. Cette plus forte acidité est commune au sulfure d'hydrogène (H2S) par rapport à l'eau (H2O) et plus généralement à tous les thiols comparativement aux alcools correspondants. Le traitement du thiophénol avec une base forte comme l'hydroxyde de sodium ou avec un métal alcalin comme le sodium fournit le sel thiophénolate correspondant comme le thiophénolate de sodium (PhSNa).
Alkylation
Les thiophénolates sont hautement nucléophiles et se convertissent avec de hautes vitesses d'alkylation[12]. Ainsi, le traitement du C6H5SH avec de l'iodométhane en présence d'une base donne du sulfure de méthyle phényle C6H5SCH3, un thioéther. De telles réactions sont difficilement irréversibles. Le thiophénol s'additionne aussi aux carbonyles α,β-insaturés via une addition de Michael.
Oxydation
Les thiophénols, spécialement en milieu basique, sont facilement oxydés en disulfures de diphényle:
- 2 C6H5SH + 1/2 O2 → C6H5S-SC6H5 + H2O
Les disulfures peuvent être de nouveau réduits en thiols en utilisant du tétrahydruroborate de sodium (NaBH4) suivi d'une acidification. Cette réaction redox pour le thiophène est aussi exploitée comme source d'atomes d'hydrogène.
Chimie de coordination
Les thiophénolates de cations métalliques peuvent être polymériques. Un exemple est le thiophénolate de cuivre, (C6H5SCu)n qui est obtenu en faisant réagir du chlorure de cuivre (I) sur le thiophénol[13].
Sécurité
Le thiophénol est hautement toxique.
Notes et références
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Thiophenol » (voir la liste des auteurs).
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) « Benzenethiol », sur NIST/WebBook, consulté le 8 octobre 2009
- Entrée « Phenylmercaptan » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 8 octobre 2009 (JavaScript nécessaire)
- (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C5 to C7, vol. 2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., , 400 p. (ISBN 0-88415-858-6)
- « Phénylmercaptan » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 8 octobre 2009
- UCB Université du Colorado
- « Benzenethiol », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le )
- Barrett, A. G. M.; Dhanak, D.; Graboski, G. G.; Taylor, S. J., (Phenylthio)nitromethane, Org. Synth., coll. « vol. 8 », , p. 550
- Kathrin-Maria Roy, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Thiols and Organic Sulfides, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co,
- Adams, R.; C. S. Marvel, C. S., Thiophenol, Org. Synth., coll. « vol. 1 », , p. 504
- Melvin S. Newman and Frederick W. Hetzel, Thiophenols from Phenols: 2-Naphthalenethiol, Org. Synth., coll. « vol. 6 », , p. 824
- Campopiano, O. "Thiophenol" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI 10.1002/047084289.
- Posner, G. H.; Whitten, C. E., Secondary and Tertiary Alkyl Ketones from Carboxylic Acid Chlorides and Lithium Phenylthio(alkyl)cuprate Reagents: tert-Butyl Phenyl Ketone, Org. Synth., coll. « vol. 6 », , p. 248