싸이오펜

3. 제법

싸이오펜은 팔-크노르 싸이오펜 합성을 통해 합성할 수 있는데, 1,4-다이케톤, 다이에스터 또는 다이카복실레이트와 P₄S₁₀과 같은 황화제를 반응시켜 제조한다. 특수한 싸이오펜은 라베손 시약을 황화제로 사용하거나, 게발트 반응(두 개의 에스터를 축합시키는 반응) 또는 볼하드-에르트만 고리화 반응을 통해 합성할 수 있다.^[9]

실험실에서는 호박산 나트륨에 오황화 이인(P₂S₅) 또는 삼황화 이인(P₂S₃)과 이산화 탄소의 조합 중 어느 하나를 반응시키면 싸이오펜이 생성된다.

3. 1. 산업적 생산

3. 2. 실험실적 합성

4. 성질 및 구조

싸이오펜은 실온에서 벤젠과 비슷한 냄새가 나는 무색 액체이다. 벤젠과 끓는점이 비슷하여(상압에서 4°C 차이) 증류로 분리하기 어렵지만, 설폰화 반응을 통해 분리할 수 있다. 벤젠과 마찬가지로 싸이오펜은 에탄올과 공비혼합물을 형성한다.

싸이오펜 분자는 평평하며, 황 원자의 결합각은 약 93°, C–C–S 각도는 약 109°, 다른 두 탄소의 결합각은 약 114°이다.^[10] 황에 인접한 탄소로의 C–C 결합 길이는 약 1.34Å, C–S 결합 길이는 약 , 다른 C–C 결합 길이는 약 1.41Å이다.^[10]

5. 반응성

싸이오펜은 방향족 화합물로 간주되지만, 이론적 계산에 따르면 벤젠보다 방향족성이 낮다. 황 원자의 "전자쌍"은 파이 전자 계에서 상당히 비편재화되어 있다. 싸이오펜은 방향족성으로 인해 기존의 황화물에서 보이는 특성을 나타내지 않는다. 예를 들어, 황 원자는 알킬화 및 산화에 저항한다.^[11]

싸이오펜의 미량 검출을 확인하는 정성 반응은 '''인도페닌 반응'''이라고 하며, 싸이오펜은 진한 황산 존재 하에 이사틴과 반응시키면 청색 색소 인도페닌을 생성함으로써 확인된다. 또는, 기체 크로마토그래피 등의 방법으로도 동정이 가능하다.

5. 1. 산화 반응

5. 2. 친전자성 치환 반응

5. 3. 탈황 반응

5. 4. 중합 반응

6. 싸이오펜 유도체

6. 1. 티에닐기

6. 2. 고리 융합 싸이오펜

7. 이용

싸이오펜은 농약 및 의약품의 구성 요소로 널리 사용되는 중요한 헤테로고리 화합물이다.^[9] 생물학적 활성 화합물의 벤젠 고리는 활성을 잃지 않고 종종 싸이오펜으로 대체될 수 있다.^[27] 이는 NSAID인 로르녹시캄(피록시캄의 싸이오펜 유사체) 및 수펜타닐(펜타닐의 싸이오펜 유사체)과 같은 예에서 볼 수 있다.

참조

_[1] 서적 Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 Royal Society of Chemistry 2014
_[2] GESTIS GESTIS 010090 https://gestis.dguv.[...]
_[3] 논문 Ueber den Begleiter des Benzols im Steinkohlenteer https://zenodo.org/r[...]
_[4] 논문 The Chemistry of Isatin
_[5] 논문 NASA rover hits organic pay dirt on Mars
_[6] 논문 Organic matter preserved in 3-billion-year-old mudstones at Gale crater, Mars https://authors.libr[...]
_[7] 논문 Thiophenes on Mars: Biotic or Abiotic Origin?
_[8] 웹사이트 The Curiosity rover found organic molecules on Mars. This is why they're exciting https://edition.cnn.[...] 2020-03-06
_[9] 서적 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH 2006
_[10] 문서 Cambridge Structural Database
_[11] 논문 Chemical and Biological Oxidation of Thiophene: Preparation and Complete Characterization of Thiophene ''S-Oxide'' Dimers and Evidence for Thiophene ''S''-Oxide as an Intermediate in Thiophene Metabolism ''in Vivo'' and ''in Vitro''
_[12] 논문 Mechanism of the Aromatic Hydroxylation of Thiophene by Acid-Catalyzed Peracid Oxidation
_[13] 간행물 Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis
_[14] 서적 Name Reactions of Functional Group Transformations John Wiley & Sons
_[15] 서적 Modern Physical Organic Chemistry University Science Books
_[16] 논문 Thiophene ''S''-oxides as new reactive metabolites: Formation by cytochrome-P450 dependent oxidation and reaction with nucleophiles
_[17] 논문 Differential Oxidation of Two Thiophene-Containing Regioisomers to Reactive Metabolites by Cytochrome P450 2C9
_[18] 논문 Sulfenic acids as reactive intermediates in xenobiotic metabolism https://zenodo.org/r[...]
_[19] 논문 Metabolic Activation of Prasugrel: Nature of the Two Competitive Pathways Resulting in the Opening of Its Thiophene Ring
_[20] OrgSynth 2-Iodolthiophene
_[21] OrgSynth 2-Vinylthiophene
_[22] OrgSynth 2-Chloromethylthiophene
_[23] 논문 Conjugated poly(thiophenes): synthesis, functionalization, and applications
_[24] 문서 "The Coordination Chemistry of Thiophenes" Progress in Inorganic Chemistry
_[25] OrgSynth 2-Thiophenethiol
_[26] 논문 Mixed Higher-order Cyanocuprate-induced Epoxide Openings: 1-Benzyloxy-4-penten-2-ol
_[27] 서적 The Organic Chemistry of Drug Synthesis Wiley Interscience
_[28] 웹사이트 法規情報 https://www.tcichemi[...] 東京化成工業株式会社