Sulfoxideiksi

Sulfoxideiksi viittaa orgaanisissa yhdisteissä esiintyviin sulfoxidiryhmien eli rikkisulfoksidien (R-S(=O)-R') muotoihin. Sulfoxideilla tarkoitetaan yhdisettä, jossa rikki on kytketty kahteen alkaani- tai aryylihynteen sekä kiinnittynyt yhden happiatomin kautta oksidoituun rakenteeseen. Rikkisulfoksidin toleranssitaso on +4 (oksidaatioaste).

Rakenne ja steraheys. Sulfoxidit muodostavat yleensä rikkisulkoksen, joka on kolmiulotteinen ja hieman nouseva. Jos kahdella hiilikoristeella sekä R- ja R'- ryhmällä on erilaiset suut, rikki sijaitsee stereogeenisessä keskuksessa, ja sulfoxidi on sekä oikea- että vasemmanpuoleinen isomerinen muoto (entiteetit ovat konjugoitavissa). Monia aryyli- tai alkyylisubstituoituja sulfoxideja voidaan erottaa ja käyttää suunnikkaina.

Valmistus ja kontrolloitu oksidointi. Sulfoxideja valmistetaan pääasiassa rikkisulfidien oksidoimisella. Tavallisina oksidantteina käytetään metoksiperaattisia (esim. mCPBA) tai vetyperoksidiin perustuvia järjestelmiä sekä katalyyttejä (esim. Ti- tai Mn-pohjaiset katalyytit). Keskeistä on pysäyttää oksidointi sulfoxidivaiheessa eikä edetä sulfoneiksi, mikä tapahtuu liiallisella oksidantin käytöllä tai korkeilla lämpötiloilla. Prosessi on tärkeä osa yhdisteiden valintaa ja puhdistusta.

Ominaisuudet ja käyttö. Dimeksisulfoksidi eli dimetilsulfoxidi (DMSO) on yleisimpiä sulfoxideja, laajasti käytetty polaarinen aproottinen liuotin, jolla on korkea kiehumispiste ja hyvä liuottokyky monille substraateille. Muita sulfoxideja käytetään kuten chiraalisina lisäaineina tai ligandeina kiinteässä katalyysissä sekä synteesissä, joissa sulfoxidiryhmässä oleva S=O-ryhmä vaikuttaa reaktiokyvykseen ja lisää polaarisuutta. Sulfoxideja hyödynnetään myös monissa orgaanisen synteesin rearrangement-reaktioissa, kuten Pummerer-reaktiossa, jolla sulfoxidista voidaan valmistaa α-sulfiinikäyntejä.

Turvallisuus ja käsittely. Sulfoxidit ovat yleisesti melko vakaata ainetta, mutta erityisesti liuotteiden ja johdosten turvallisuus vaihtelee. DMSO voi helpottaa muiden yhdisteiden perustumista iholle ja kudoksiin, joten käsittelyyn soveltuvia suojavarusteita suositellaan.