硫醇

硫醇（thiols，mercaptans）或硫醇類、硫醇衍生物，是任何以 R−SH 形式存在的有機硫化合物，其中 R 表示烷基或其他有機取代基；−SH官能基本身稱為巰（ㄑㄧㄡˊ）基（sulfhydryl）或氫硫基^[1]（sulfanyl）、硫醇基（thiol group）。因此硫醇是包含巰基的一類非芳香化合物，可以看成是「醇的硫類似物」，亦即在醇的羥基中，氧原子被硫原子替換。英語 thiol 是 thio- 與 alcohol 的混成詞。

由於化學歷史演進的緣故，硫醇的英語 thiols，有時稱為 mercaptans 或 mercapto compounds，來自拉丁語 mercurio captāns（汞捕獲），因為巰基與汞能夠形成強鍵^[2]。儘管IUPAC建議放棄使用 mercaptan 這個歷史慣用術語，但仍然被廣泛使用^[3]。

結構和成鍵

硫醇中，硫原子為不等性sp³混成態，兩個單電子占據的sp³混成軌域分別與烴基碳和氫形成σ鍵，還有兩對孤對電子占據另外的兩個sp³混成軌域。由於硫的3s和3p軌域形成的混成軌域比氧的2s和2p軌域形成的混成軌域大，故C-S和S-H鍵分別比C-O和O-H鍵長。在甲硫醇中C-S和S-H鍵鍵長分別為0.182 nm和0.134 nm，都比甲醇中的C-O和O-H鍵長。∠CSH則為96°，小於∠COH。

硫的電負度比氧小，所以硫醇的偶極矩也比相應的醇小。

物理性質

除甲硫醇在室溫下為氣體外，其他硫醇均為液體或固體。硫醇分子間有偶極吸引力，但小於醇分子間的偶極吸引力，且硫醇分子間無明顯的氫鍵作用，也無明顯的締合作用。因此，硫醇的沸點比分子量相近的烷烴高，比分子量相近的醇低，與分子量相近的硫醚相似。

硫醇與水間不能很好地形成氫鍵，所以硫醇在水中的溶解度比相應的醇小得多。常溫下，乙硫醇在水中的溶解度僅為1.5g/100mL。

低級的硫醇有強烈且令人厭惡的氣味，乙硫醇的臭味尤其明顯，所以常用乙硫醇作為天然氣中的警覺劑，用以警示天然氣洩漏。

化學性質

巰基是硫醇化學性質的主要體現。其中S-H鍵涉及硫較大的3s/3p組成的混成軌域與氫較小的1s軌域成鍵，所以S-H鍵較弱，硫醇具有酸性。硫上還有孤對電子，所以巰基也可被氧化。

硫醇的酸性比相應的醇強，可溶於氫氧化鈉的乙醇溶液中生成比較穩定的鹽，通入二氧化碳又變回硫醇。硫醇可與一些重金屬鹽生成不溶於水的硫醇鹽，兩者軟軟相吸。許多重金屬離子在體內的毒性即是因為其可與生物分子的巰基結合。另一方面，也可利用硫醇（如二巰基丙酸）通過形成不溶沉澱的方法將重金屬離子從尿液排出，起到解毒作用。

硫醇很容易被氧化。弱氧化劑（如空氣、碘、氧化鐵、二氧化錳等）即可將硫醇氧化為二硫化物。硫醇與二硫化物形成的氧還共軛對是生物體內的常見機制，如半胱胺酸-胱胺酸還氧對。生成的二硫化物中的二硫鍵在維持蛋白質空間結構方面有重要作用。