Sulfoxide

Struktur von Sulfoxiden mit der blau gekennzeichneten Sulfinylgruppe. R¹ und R² sind Organyl-Reste (Alkyl-Rest, Aryl-Rest, Alkylaryl-Rest etc.)

Sulfoxide sind in der Chemie eine Klasse von Verbindungen mit organisch gebundenem Schwefel und Sauerstoff der allgemeinen Struktur R¹-S(=O)-R², dabei sind R¹ und R² organische Reste. Die Sulfoxide stehen auf der Oxidationsstufe zwischen den Sulfiden R¹-S-R² und den Sulfonen R¹-S(=O)₂-R².

Chiralität von Sulfoxiden

Wenn die Reste R¹ und R² verschieden sind, ist das entsprechende Sulfoxid chiral, es existieren also zwei zueinander enantiomere (spiegelbildliche) Formen dieses Sulfoxides. Anders als durch das Betrachten der Strukturformel suggeriert, sind nicht alle Valenzelektronen des Schwefelatoms Bestandteil kovalenter Bindungen.

Sulfoxide sind chiral, wenn die Reste R¹ und R² verschieden sind. Abgebildet ist ein Enantiomerenpaar von Sulfoxiden.

Die elektrostatische Abstoßungskraft zwischen dem nichtbindenden Elektronenpaar und den Bindungselektronen führt dazu, dass Sulfoxide nicht planar sondern pyramidal aufgebaut sind. Daraus ergibt sich die Chiralität unsymmetrischer Sulfoxide (R¹ ≠ R²).^[1]

Herstellung

Zur Synthese der Sulfoxide werden die entsprechenden Thioether (Sulfide) oxidiert. Es gibt auch Verfahren zur gezielten Herstellung von enantiomerenreinen Sulfoxiden.^[2]

Vorkommen

Als Inhaltsstoff verschiedener Laucharten ist das natürliche Sulfoxid Cycloalliin bekannt.

Verwendung

Sulfoxide sind schwer flüchtige und polare Verbindungen, der einfachste Vertreter dieser Verbindungsklasse ist das als Lösungsmittel benutzte Dimethylsulfoxid. Einige Sulfoxide (Esomeprazol, Omeprazol, Lansoprazol (Takeda), Rabeprazol (Eisai) und Pantoprazol) besitzen als Arzneistoff aus der Gruppe der Protonenpumpenhemmer praktische Bedeutung in der Behandlung von Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüren sowie bei Refluxösophagitis.

Dimethylsulfoxid wird als Oxidationsmittel in der Kornblum-Oxidation eingesetzt.^[3]

Reaktivität

Die Oxidation von Sulfoxiden mit Wasserstoffperoxid oder Kaliumpermanganat liefert Sulfone.

Siehe auch

Schwefeloxide
Selenoxide

Einzelnachweise

↑ Albert Gossauer: Struktur und Reaktivität der Biomoleküle, Verlag Helvetica Chimica Acta, Zürich, 2006, S. 235−236, ISBN 978-3-906390-29-1.
↑ Graham E. O'Mahony, Padraig Kelly, Simon E. Lawrence und Anita R. Maguire: Synthesis of enantioenriched sulfoxides, ARCHIVOC 2011, 1−110.
↑ László Kürti und Barbara Czakó.: Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis: Background and Detailed Mechanisms, Elsevier Academic Press, 2005, S. 250-251, ISBN 978-0-12-429785-2.

[Gossauer-1] Albert Gossauer: Struktur und Reaktivität der Biomoleküle, Verlag Helvetica Chimica Acta, Zürich, 2006, S. 235−236, ISBN 978-3-906390-29-1.

[Mahony-2] Graham E. O'Mahony, Padraig Kelly, Simon E. Lawrence und Anita R. Maguire: Synthesis of enantioenriched sulfoxides, ARCHIVOC 2011, 1−110.

[3] László Kürti und Barbara Czakó.: Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis: Background and Detailed Mechanisms, Elsevier Academic Press, 2005, S. 250-251, ISBN 978-0-12-429785-2.

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