THIOPHÈNE

Le thiophène est un composé hétérocyclique aromatique contenant du soufre qui sert de bloc de construction très polyvalent dans la synthèse organique, soutenant la fabrication de produits pharmaceutiques, agrochimiques, colorants, produits chimiques spécialisés et matériaux de performance.
Le thiophène et ses dérivés sont largement intégrés dans les systèmes polymères avancés, les matériaux conducteurs, les semi-conducteurs organiques, les revêtements et les applications électroniques, car leur structure aromatique peut contribuer à des propriétés chimiques et électroniques favorables.
Le thiophène est également un intermédiaire important pour la production de composés structurellement diversifiés, permettant aux fabricants et chercheurs d'introduire une fonctionnalité contenant du soufre dans des molécules conçues pour les applications industrielles, scientifiques des matériaux et chimies fines.

Numéro CAS : 110-02-1
Numéro EC : 203-729-4
Formule moléculaire : C4H4S
Poids moléculaire : 84,14 g/mol

Synonymes : THIOPHÈNE, 110-02-1, Thiofuran, Thiole, Thiophen, Thiotetrole, Thiacyclopentadiene, Thiofuran, Divinylène sulfure, Thiaphène, Thiofuram, Furan, thio-, Huile HSO, Thiofen, Huile H50, CP 34, USAF EK-1860, CCRIS 2935, HSDB 130, NSC 405073, DTXSID8026145, UNII-SMB37IQ40B, EINECS 203-729-4, SMB37IQ40B, BRN 0103222, AI3-15417, NSC-405073, DTXCID006145, CHEBI : 30856, EC 203-729-4, sulfure de divinylène, RefChem :6305, HUILE HS0, CP34, 203-729-4, C4H4S, MFCD00005413, acide lactique de Hopkins réactif, 51325-05-4, Thiophène [Tchèque], Thiophènes, UN2414, monothiophène, thio-furane, thiophène-, 2-Thiophène, Thiophène, Réactif, Thiophène, polymères, MFCD26958734, Thiophène [UN2414] [Liquide inflammable], Thiophène, >=99 %, THIOPHÈNE [MI], THIOPHÈNE [HSDB], WLN : T5SJ, SCHEMBL1044, THIOPHÈNE [WHO-DD], SCHEMBL26419, SCHEMBL50930, SCHEMBL102956, SCHEMBL130803, SCHEMBL189349, SCHEMBL912836, Thiophène, norme analytique, CHEMBL278958, orb3029587, SCHEMBL1395710, SCHEMBL2166079, SCHEMBL5081748, SCHEMBL16820937, PDK0023, Tox21_200002, NSC405073, Thiacyclopentadiène ; Sulfure de divinylène, AKOS000120157, MSK14147-100M, UN 2414, NCGC00091806-01, NCGC00091806-02, NCGC00257556-01, CAS-110-02-1, thiophène [UN2414] [Liquide inflammable], solution de thiophène dans le méthanol, 100ug/mL, DB-038045, NS00009124, EN300-19105, poly(thiophène-2,2,) 5-diyl), brome terminé, F032744, InChI=1/C4H4S/c1-2-4-5-3-1/h1-4, Q305364, F0001-0214, 107760-19-0, 103222, [Beilstein], 110-02-1, [RN], 203-729-4, [EINECS], 5-17-01-00297, [Beilstein], Furan, thio-, Thiofen, [tchèque], Thiofuran,  Thiofuran, Thiole, Thiophen, [allemand], [Nom IUPAC – généré par ACD/Name], Thiophène, [Wiki], [Nom IUPAC – généré par ACD/Name], [Nom de l'index – généré par ACD/Name], Thiophène, [français], [Nom IUPAC – généré par ACD/Name], Thiophène [UN2414] [Liquide inflammable], Non vérifié, 2,5-Dideuteriothiophène, 203-729-4MFCD00005413, 2036-39-7, [RN], 2041-42-1, [RN], 99 %, Dibenzothiophène, [USAN], Divinylène sulfure, EINECS 203-729-4, y compris le dithiényl., Poly(thiophène-2,5-diyl),  POLY(THIOPHÈNE-2,5-DIYL), BR TERMINÉ, T5SJ, [WLN], Thiacyclopentadiene, Thiaphène, Thio-Furan, Thiofène, Thiofuram, Thiophène-2,5-d2, Thiophène-d4, THIOTETROLE, 噻吩, [Chinois]

Le thiophène est un composé hétérocyclique avec la formule C4H4S.
Constitué d'un anneau plan à cinq membres, le thiophène est aromatique comme l'indiquent ses nombreuses réactions de substitution.

Le thiophène est un liquide incolore avec une odeur similaire au benzène.
Dans la plupart de ses réactions, le thiophène ressemble au benzène.
Les composés analogues au thiophène incluent le furan (C4H4O), le sélénophène (C4H4Se) et le pyrrole (C4H4NH), qui varient chacun selon l'hétéroatome dans l'anneau.

Le thiophène est l'un des hétérocycles aromatiques à cinq membres contenant du soufre les plus représentatifs.
Le thiophène est à la fois un échafaudage classique en synthèse organique et une unité structurale à haute fréquence en chimie médicinale, matériaux fonctionnels, polymères conducteurs et recherche sur les capteurs.

Le thiophène a été identifié par Viktor Meyer au début des années 1880 dans des systèmes liés au benzène au goudron de houille ; en 1883, le thiophène a été isolé du benzène au goudron de houille et a fait l'objet d'une étude systématique.
Aujourd'hui, le thiophène est devenu un échafaudage hétérocyclique aromatique contenant du soufre très représentatif dans la synthèse organique, la chimie médicinale et les matériaux électroniques organiques.

Le thiophène est un anneau hétéroaromatique à cinq membres avec la formule moléculaire C4H4S et peut être compris comme un hydrocarbure monocyclique hétéroaromatique formé par le remplacement de l'oxygène du furan par du soufre.
Structurellement, l'anneau de thiophène se compose de 4 atomes de carbone + 1 atome de soufre.
Le thiophène n'est pas un cycle saturé ordinaire à cinq membres, mais plutôt un système d'anneaux aromatiques plan, conjugué ; cela lui permet de conserver la stabilité d'un système aromatique tout en le rendant plus sujet que le benzène à la substitution aromatique électrophile.

Le thiophène apparaît sous forme de liquide incolore avec une odeur désagréable.
Le thiophène est un hétéroène monocyclique qui est furan dans lequel l'atome d'oxygène est remplacé par un soufre.

Le thiophène joue un rôle de solvant non polaire.
Le thiophène est un composé organique volatil, membre des thiopènes, un parent organique hétéromonocyclique mancude et un hétéroène monocyclique.
Le thiophène est un métabolite présent dans ou produit par Saccharomyces cerevisiae.

Le thiophène est un composé hétérocyclique polyvalent caractérisé par sa structure en anneau à cinq membres contenant quatre atomes de carbone et un atome de soufre.
Cette configuration unique confère des propriétés électroniques distinctes, faisant du thiophène un élément précieux en synthèse organique et en science des matériaux.

Le thiophène est largement reconnu pour son rôle dans la production de polymères conducteurs, de produits pharmaceutiques et d'agrochimies.
Les chercheurs utilisent souvent des dérivés du thiophène dans le développement de diodes électrolumineuses organiques (OLED) et de cellules solaires en raison de leurs excellentes propriétés de transport de charge et de leur stabilité.
De plus, le thiophène est utilisé dans la synthèse de divers produits chimiques fins et intermédiaires, ce qui renforce sa pertinence tant dans les milieux industriels qu'académiques.

La capacité du thiophène à subir diverses réactions chimiques, telles que la substitution électrophile et la polymérisation, élargit encore son potentiel d'application.
Grâce à ses propriétés favorables, le thiophène se distingue des composés similaires, offrant aux chercheurs et aux professionnels de l'industrie une option fiable pour des applications innovantes en électronique, matériaux et synthèse chimique.

Le thiophène est un composé hétérocyclique aromatique dont la formule moléculaire C₄H₄S — un anneau plan à cinq membres composé de quatre atomes de carbone et d'un atome de soufre, le membre le plus simple de sa famille.
Comme le benzène, le thiophène héberge un nuage délocalisé de π électrons (six π électrons, selon la règle de Hückel) avec une énergie de résonance d'environ 20 kcal/mol, lui conférant une aromaticité complète et une réactivité similaire au benzène.

Le thiophène est un composé hétérocyclique aromatique composé de quatre atomes de carbone et d'un atome de soufre dans un anneau à cinq membres.
Les composés analogues au thiophène incluent le furan et le pyrrole, où l'atome de S est remplacé respectivement par O et NH.

Le thiophène a été découvert par Viktor Meyer en 1883 comme contaminant dans le benzène.
Apparentés au thiophène sont le benzothiophène et le dibenzothiophène, contenant respectivement l'anneau thiophène fusionné avec un et deux anneaux benzène.

Le thiophène est défini comme un composé hétérocyclique planaire à cinq membres avec la formule moléculaire C4H4S, contenant quatre atomes de carbone et un atome de soufre en tant qu'hétéroatome.
Le thiopène apparaît sous forme de liquide incolore avec une odeur similaire au benzène.

Le thiophène est un composé aromatique hétérocyclique à cinq membres contenant un atome de soufre dans sa structure en anneau.
Le thiophène est largement utilisé comme intermédiaire dans les produits pharmaceutiques, agrochimiques, colorants, polymères et synthèses chimiques spécialisées.
Les dérivés du thiophène sont appréciés pour leur stabilité aromatique, leur réactivité polyvalente et leur rôle important dans la production de matériaux organiques et électroniques avancés.

Dérivés du thiophène :

Thienyl :
Lors de la déprotonation, le thiophène se convertit en groupe thiényl, C4H3S−.
Bien que l'anion en tant que tel n'existe pas, les dérivés organolithium existent.

Ainsi, la réaction du thiophène avec le butyl-lithium donne le 2-lithiothiophène, également appelé 2-thienyllithium.
Ce réactif réagit avec les électrophiles pour produire des dérivés thiényl, tels que le thiol.

L'oxydation du thienyllithium donne le 2,2'-dithiényl (C4H3S)2.
Le thienyl lithium est utilisé dans la préparation de cuprates mixtes d'ordre supérieur.
Le couplage des équivalents anions thienyl donne le dithiényl, un analogue du biphényle.

Thiophènes fusionnés en anneau :
La fusion du thiophène avec un anneau benzénique donne le benzothiophène.
La fusion avec deux cycles benzènes donne soit le dibenzothiophène (DBT), soit le naphthothiophène.
La fusion d'une paire d'anneaux de thiophène donne des isomères de thiénothiophène.

Composé hétérocyclique :
Le thiophène est composé de composés hétérocycliques à cinq membres contenant un atome de soufre et est présenté sous forme de benzène brut de goudron de houille en petites quantités.
Le thiophène est un type de liquide incolore d'ordre similaire à celui du benzène aromatique, avec un point d'ébullition de 84 °C.

Le thiophène est insoluble dans l'eau et peut être mélangé à de l'éthanol, de l'éther éthylique, de l'acétone, du benzène, du tétrachlorure de carbone, de l'heptane, de la pyridine et du 1,4-dioxane.
Le thiophène est inflammable et possède une forte résistance à la chaleur sans se décomposer lorsqu'il est chauffé à 850 °C.

Le thiophène n'est pas polymérisé dans des conditions acides, ni ne se décompose ni est susceptible à l'oxydation.
Le thiophène présente également une toxicité modérée.

Les 5 atomes de l'anneau de thiophène appartiennent à l'hybride sp2 et sont situés dans le même plan.
L'orbitale p occupée d'une paire d'électrons non partagés dans l'atome de soufre est parallèle et chevauche celle de occupe les 4 atomes de carbone qui forment 5 atomes/6 électrons se fermant dans un système conjugué et donc présentant une aromaticité.

Le thiophène est plus susceptible de réagir de substitution électrophile que le benzène, la substitution électrophile se produisant principalement en position α (2 ou 5 positions).
Un dérivé important du thiophène est la biotine, qui peut avoir une réaction de sulfonation avec de l'acide sulfurique concentré à température ambiante, produisant de l'acide de 2-thiophène qui peut être dissous dans de l'acide sulfurique.

Ainsi, on utilise souvent cette méthode pour éliminer le thiophène dans le benzène brut.
Le thiophène peut être utilisé dans la production de divers types de colorants, parfums, plastiques résistants aux chocs thermiques, solvants très actifs, hormones stimulantes, insecticides, agents éclaircissants, cosmétiques ainsi que des substances bioactivantes, des vitamines, des anesthésiques et des antibiotiques.

Le thiophène peut également être utilisé comme matière première pour la préparation d'un pyrantel anthelmintique à large spectre ainsi que comme médicaments antibactériens céphalosporines I et II.
De plus, le thiophène peut être utilisé pour la préparation ultérieure de solvants tels que le sulfolane.
L'utilisation d'une méthode chimique ou électrochimique peut permettre la synthèse du polythiophène, avec une conductivité de 2~10,6 × 103S/m après le dopage, ce qui constitue un type de polymère conducteur potentiellement utilisé.

Produits de raffinage au benzol :
Bien que le thiophène puisse être synthétisé chimiquement, le coût est trop élevé.
Le thiophène est présent à la fois dans le pétrole de schiste et le goudron de houille.

L'acide résiduel de la fraction brute de benzol résultant du goudron de houille lavé par de l'acide sulfurique concentré peut être utilisé comme matière première.
Le thiophène subit d'abord une hydrolyse à 110~150 °C, puis il est séparé et purifié pour obtenir le thiophène.

Le thiophène est principalement présenté sous forme de benzène léger purifié à partir de la pré-rectification du benzène brut.
Lorsque le benzène léger était raffiné en ajoutant de l'hydrogène, le thiophène était détruit.

Lors de l'utilisation d'acide benzène léger pour son raffinage, la majeure partie du thiophène est polymérisée avec des composés insaturés en une substance ressemblant au goudron, avec seulement une petite quantité de thiophène réagissant avec de l'acide sulfurique pour générer de l'acide thiophène sulfonique, qui est facilement extrait, réduisant ainsi considérablement le rendement du thiophène.
Lors de l'utilisation d'acide benzène léger pour le raffinage, le thiophène est réagi conjointement avec de l'acide sulfurique pour générer de l'acide thiophène-sulfonique qui est dissous dans l'acide sulfurique de déversement, clarifier l'acide sulfurique, retirer la substance goudroneuse, puis effectuer une distillation par hydrolyse.

La matière condensée distillée était refroidie puis séparée pour obtenir le pétrole brut distillé contenant du thiophène et des hydrocarbures benzénoïdes.
Le pétrole brut distillé était neutralisé en ajoutant de l'alcalin neutre ou légèrement basique à l'aide d'une colonne de distillation (avec un numéro de plaque théorique de 30 à 40) pour la distillation afin d'obtenir le produit de thiophène (avec une teneur en thiophène supérieure à 90 %).

Lors du processus de rectification, séparez la fraction distillée centrale et refaites-la revenir dans le distillat de pétrole brut.
Après avoir distillé toute la quantité de thiophène, les personnes peuvent également distiller le produit du produit inter-xylène (avec une teneur supérieure à 95 %) à partir des résidus résiduels.

Pour cette méthode d'extraction du thiophène à partir d'acide sulfurique résidueux, l'efficacité d'extraction du thiophène à partir du benzène brut est faible et exigeante en utilisant des équipements de distillation à hydrolyse avec des matériaux résistants à la corrosion.
Afin d'augmenter l'efficacité d'extraction du thiophène, de nombreux pays étudient de nouvelles méthodes d'extraction du thiophène à partir du benzène brut, dont la méthode relativement réussie est la méthode d'extraction et de rectification pour le thiophène (méthode RE).

L'approche consiste à ajouter un agent d'extraction approprié au thiophène contenant du benzène afin d'augmenter la volatilité relative entre le benzène et le thiophène afin de séparer le thiophène de la rectification.
Dans de nombreux types d'agents extracteurs, la α-pyrrolidone et la N-méthylpyrrolidone (NMP) ont une forte capacité de dissolution, bien que cet agent d'extraction soit seulement sélectivement modérée.

Utilisations du thiophène :
Les thiophènes sont des composés hétérocycliques importants largement utilisés comme éléments de construction dans de nombreux produits agrochimiques et pharmaceutiques.
Le cycle benzène d'un composé biologiquement actif peut souvent être remplacé par un thiophène sans perte d'activité.

Cela se retrouve dans des exemples tels que le lornoxicam AINS, l'analogue du thiophène du piroxicam, et le sufentanil, l'analogue du thiophène du fentanyl.
Le thiophène est utilisé comme solvant, intermédiaire chimique et monomère pour fabriquer des copolymères.

Le thiophène est utilisé non seulement pour la synthèse de médicaments céphalosporiniques, mais aussi pour la production de colorants, résines synthétiques, solvants, etc.
Le thiophène est utilisé pour fabriquer des médicaments et des plastifiants ; le thiophène est une matière première chimique organique importante qui a un large éventail d'applications.

Le thiophène est principalement utilisé pour les colorants, les médicaments et les résines.
Le thiophène peut être utilisé pour la synthèse de nouveaux antibiotiques céphalosporines à large spectre, et constitue un additif pharmaceutique et chimique important.

Le thiophène peut également être utilisé pour la fabrication de films couleur et la photographie de trucs ainsi que pour la synthèse d'un réactif complexe utilisé pour l'extraction et la séparation de l'uranium et d'autres métaux.
Le thiophène est utilisé comme matière première et plastifiant pour les médicaments, colorants et plastiques.

Le thiophène est principalement utilisé comme intermédiaire de l'industrie pharmaceutique pour la préparation du thiophène, de la pyridine acétique et de la pyrantel.
Le thiophène peut également être utilisé comme matière première pour la synthèse de la résine et des teintures industrielles.

Le thiophène peut également être utilisé comme solvant organique.
En tant que réactif chimique, le thiophène est utilisé comme réactif standard pour l'analyse chromatographique.

Le thiophène est utilisé comme solvant, agent de référence standard pour l'analyse chromatographique, ainsi que pour la synthèse organique.
Le thiophène peut être utilisé pour la fabrication de colorants, de produits pharmaceutiques et de résine

Le thiophène est utilisé pour la synthèse de nouveaux antibiotiques céphalosporiniques à large spectre.
Le thiophène est utilisé pour la fabrication de films couleur et de photographie de trucs ; utilisé pour la synthèse de certains réactifs complexes.
Le thiophène est un intermédiaire important dans la synthèse de la bakélite et des résines.

Le thiophène lui-même est un bon décirage pour les solvants et les nettoyants pour peinture.
Les dérivés du thiophène ont diverses activités pharmacologiques.

Il existe une variété de colorants thiophène-azo aux excellentes performances.
Les dérivés sulfonylurés du thiophène sont de nouveaux herbicides ultra-efficaces et de faible toxicité.

D'autres dérivés peuvent également être utilisés comme insecticides, fongicides et agents favorisant la croissance animale et végétale.
De plus, certains dérivés du thiophène sont également des composants des semi-conducteurs organiques.
En résumé, le thiophène et ses dérivés occupent une place très importante dans l'industrie pharmaceutique, l'industrie des colorants, l'industrie des pesticides, l'industrie de la résine et l'industrie chimique.

Le thiophène est utilisé comme élément de base de diverses molécules organiques et produits pharmaceutiques qui confèrent des propriétés fonctionnelles.
Le thiophène est un élément fondamental important dans la synthèse des colorants, des agrochimiques et des produits pharmaceutiques.

Le thiophène est impliqué dans les réactions de chloroalkylation en 2,5 positions.
Le thiophène est également utilisé pour préparer le butane par réduction avec des raney nickel, 2-vinylthiophène, dithiényl et 2-halo thiophènes en réagissant avec des halogènes.

Le thiophène est un précurseur essentiel pour synthétiser une large gamme de moitiés organosulfurées conjuguées, d'hydrocarbures aromatiques polycycliques contenant du soufre, de macrocycles et de composés pharmaceutiques.
Le thiophène a été largement utilisé dans la synthèse de polythiophènes et d'une multitude de matériaux actifs pour les transistors à effet de champ organique (OFET) et les cellules solaires organiques (OSC).

Les thiophènes sont des composés hétérocycliques importants et constituent des éléments de base récurrents en chimie organique avec des applications pharmaceutiques.
Le cycle benzène d'un composé biologiquement actif peut souvent être remplacé par un thiophène sans perte d'activité.
Cela se voit dans des exemples tels que le lornoxicam AINS, l'analogue thiophène du piroxicam.

Les thiophènes sont utilisés comme intermédiaires synthétiques, tirant parti de la susceptibilité des atomes de carbone adjacents à S aux réactions électrophiles.
La désulfuration de l'anneau résultant utilisant le nickel de Raney permet de disubstituer des butanes de 1,4.

Le polymère formé par la liaison du thiophène à travers ses positions 1,5 est appelé polythiophène.
Les polythiophènes deviennent électriquement conducteurs lors d'une oxydation partielle, c'est-à-dire qu'ils deviennent des « métaux organiques ».

Le thiophène est utilisé comme dénaturant pour l'éthanol avec lequel il forme un azéotrope.

Caractéristiques structurelles du thiophène :

Le thiophène est un « hétérocycle aromatique à cinq membres contenant du soufre », et non un cycle thioéther ordinaire :
Le point clé concernant le thiophène n'est pas simplement qu'il « contient du soufre », mais que l'atome de soufre est intégré dans un anneau conjugué aromatique.
Le soufre possède deux paires isolées d'électrons, dont l'une participe au système aromatique délocalisé, donnant à l'ensemble du caractère aromatique de l'anneau.
C'est aussi la raison fondamentale pour laquelle le thiophène se comporte si différemment du tétrahydrothiophène, des thioethers ordinaires et des sulfures acycliques.

Le thiophène est plan et conjugué, ce qui le rend bien adapté comme échafaudage de transport de charge et optoélectronique :
La planarité et la conjugaison π du thiophène le rendent bien adapté à la connexion à des systèmes conjugués étendus tels que les bithiophènes, oligothiophènes et polythiophènes.
Pour les chercheurs en matériaux, cela signifie que le thiophène n'est pas simplement « un anneau », mais une unité extensible conjuguée π.
C'est précisément pour cela que les matériaux à base de thiophène sont si courants dans l'électronique organique.

La réactivité positionnelle du thiopène suit des schémas clairs, ce qui facilite la modification dirigée :
Le thiophène est généralement divisé en α positions (2/5 positions) et β positions (3/4 positions).
Dans la substitution aromatique électrophile classique, les positions α réagissent généralement plus facilement, si bien que les positions 2 et 5 sont souvent les sites préférés pour la modification.

Dans la fonctionnisation C–H catalysée par les métaux, cependant, la régiosélectivité peut aussi être affectée par les substituts, les effets directeurs et le système catalytique, de sorte que la voie spécifique doit être jugée en même temps que le type de réaction.
Ce point est très pratique pour les chercheurs qui conçoivent des blocs de construction, car le thiophène détermine directement où un nouveau fragment peut être attaché, comment la conjugaison peut être étendue, et quelle position est la plus susceptible d'être fonctionnellisée.

Le thiophène combine « stabilité aromatique » avec « propriétés électroniques accordables » :
Comparé au benzène, le thiophène reste un cycle aromatique, mais il est généralement plus réactif à la substitution électrophile.
Comparé aux cycles aromatiques purement carbocycliques utilisés en chimie des matériaux, l'atome de soufre dans le thiophène modifie également la polarisation moléculaire, les niveaux d'énergie et les interactions intermoléculaires.
Cette combinaison de stabilité et d'accordage est précisément la raison pour laquelle le thiophène est populaire tant en chimie médicinale que dans la chimie des matériaux.

Apparition du thiophène :

Synthèse et occurrence :
Reflétant leur grande stabilité, les thiophènes émergent de nombreuses réactions impliquant des sources de soufre et des hydrocarbures, en particulier les insaturés, par exemple les acétylènes et le soufre élémentaire, qui fut la première synthèse du thiphène par Viktor Meyer l'année de sa découverte.
Les thiophènes sont classiquement préparés par la réaction de 1,4-dicétones avec des réactifs sulfurants tels que le réactif de Lawesson ou le P4S10.
Des thiophènes spécialisés peuvent être synthétisés via la réaction de Gewald, qui implique la condensation de deux esters en présence de soufre élémentaire.

Le thiophène et ses dérivés se trouvent dans le pétrole, parfois en concentrations allant jusqu'à 1 à 3 %.
La teneur en thiophène des liquides issus du pétrole et du charbon est éliminée via le procédé d'hydrodésulfuration (HDS).

Dans le HDS, l'alimentation liquide ou gazeuse est passée sur une forme spéciale de disulfure de molybdène sous une pression de H2.
Les thiophènes subissent une hydrogénolyse pour former des hydrocarbures et du sulfure d'hydrogène.

Ainsi, le thiophène lui-même est converti en butane et en H2S.
Plus fréquents et plus problématiques dans le pétrole sont le benzothiophène et le dibenzothiophène.

Isolement et occurrence :
Le thiophène a été découvert par Viktor Meyer en 1882 comme contaminant dans le benzène.
Le thiophène a été observé que l'isatine (un indole) forme un colorant bleu s'il est mélangé à de l'acide sulfurique et au benzène brut.

La formation de l'indophénine bleue avait longtemps été considérée comme une réaction du benzène lui-même.
Viktor Meyer a pu isoler le thiophène comme la substance réellement responsable de cette réaction.

Le thiophène et surtout ses dérivés se trouvent dans le pétrole, parfois à des concentrations allant jusqu'à 1 à 3 %.
La teneur en thiophènes du pétrole et du charbon est éliminée via le procédé d'hydrodésulfuration (HDS).

Sur Mars :
Des dérivés de thiophène ont été détectés à des niveaux nanomoles dans des sédiments de sol martiens vieux de 3,5 milliards d'années (formation Murray, Pahrump Hills) par le rover Curiosity au cratère Gale (Mars) entre 2012 et 2017.

Propriétés et structure du thiophène :
Le thiophène est un liquide incolore à température ambiante.
La forte réactivité du thiophène vers la sulfonation est à la base de la séparation du thiophène du benzène, qui sont difficiles à séparer par distillation en raison de leurs points d'ébullition similaires (différence de 4 °C à la pression ambiante).
Comme le benzène, le thiophène forme un azéotrope avec l'éthanol.

La molécule est plate ; l'angle de liaison au niveau du soufre est d'environ 93°, l'angle C–C–S d'environ 109°, et les deux autres carbones ont un angle de liaison autour de 114°.
Les liaisons C–C avec les carbones adjacents au soufre sont d'environ 1,34 Å, la longueur des liaisons C–S d'environ 1,70 Å, et l'autre liaison C–C d'environ 1,41 Å.

Propriétés :
À température ambiante, le thiophène est un liquide incolore avec une odeur légèrement agréable rappelant le benzène, avec lequel le thiophène partage certaines similitudes.

Le thiophène est considéré comme aromatique, bien que des calculs théoriques suggèrent que le degré d'aromaticité est inférieur à celui du benzène.
La participation des paires d'électrons isolées sur le soufre dans le système d'électrons pi délocalisés est significative.

En raison de son aromaticité, le thiophène ne présente pas les propriétés observées pour les thioethers conventionnels.
Par exemple, l'atome de soufre n'est pas alkylé par l'iodure de méthyle.

Bien que l'atome de soufre ne soit pas réactif, les centres CH flancants sont susceptibles d'être attaqués par les électrophiles.
La forte réactivité du thiophène vers la sulfonation est à la base de la séparation du thiophène du benzène, car le thiophène et le benzène sont difficiles à séparer par distillation en raison de la différence de seulement 4 °C dans leurs points d'ébullition à la pression ambiante.
Le traitement des mélanges thiophène et benzène avec de l'acide sulfurique entraîne une sulfonation préférentielle du thiophène pour obtenir un acide thiophène sulfonique soluble dans l'eau.

Propriétés chimiques :
Le thiophène est un liquide incolore, transparent, avec une odeur aromatique similaire à celle du benzène.
Le thiophène est soluble dans l'alcool, l'éther et d'autres solvants organiques, mais insoluble dans l'eau.

Le thiophène est un liquide incolore à jaune pâle qui a une odeur similaire à celle du benzène.
Le thiophène est un composé hétérocyclique avec un anneau à cinq membres contenant quatre atomes de carbone et un atome de soufre.

Le système d'anneaux est également connu sous le nom d'anneau thienyl.
Le thiophène se présente comme impureté dans le benzène commercial et est utilisé comme solvant ainsi que dans des synthèses organiques.

Méthodes de production du thiophène :
Le thiophène est présenté dans le pétrole de schiste et le goudron de houille.
Utilisez d'abord l'acide résiduel du lavage au benzène brut comme matière première pour l'hydrolyse à 110-150 °C.

Le gaz issu de l'hydrolyse est placé dans le condenseur aérien via une colonne de distillation à hydrolyse.
Le produit condensé contient 15 % à 25 % de thiophène, 50 % à 60 % de xylène, ainsi que du benzène, du toluène, du méthylthiophène et de certaines substances inconnues.

Par tonne d'acide résidu, on peut extraire pour obtenir environ 10 kg de produit de distillation.
Après déshydratation avec de l'hydroxyde de sodium solide et une purification affinée par distillation, on peut obtenir un produit de thiophène de 90 % à 95 %.

La synthèse chimique du thiophène peut utiliser le butane et le soufre comme matières premières ; le butane subit d'abord une déshydrogénation puis forme un anneau avec le soufre pour former le thiophène.
Le laboratoire prépare le thiophène par la réaction entre le composé 1,4-dicarbonyle et le trisulfure de phosphore.

Le thiophène est présent dans le goudron de houille et est récupéré dans la fraction de distillation du benzène (jusqu'à environ 0,5 % du benzène présent).
Le retrait du thiophène du benzène se fait en le mélangeant à de l'acide sulfurique concentré, formant ainsi de l'acide sulfonique soluble.

Le thiophène donne une coloration bleue caractéristique avec l'isatine dans l'acide sulfurique concentré.
La nomenclature de base du système de l'anneau de thiophène et de ses dérivés est indiquée par la suivante : l'atome de soufre est le numéro 1, les positions 2 et 5 sont équivalentes dans l'anneau parental, tout comme les positions 3 et 4.

Synthèse et production :
Reflétant leur grande stade, les thiophènes proviennent de nombreuses réactions impliquant des sources de soufre et des hydrocarbures, en particulier les insaturés.
La première synthèse du thiophène par Meyer, rapportée la même année où il a fait sa découverte, implique l'acétylène et le soufre élémentaire.

Les thiophènes sont classiquement préparés par la réaction de 1,4-dicétones, de diesters ou de dicarboxylates avec des réactifs sulfurisants tels que P4S10, comme dans la synthèse du thiophène Paal-Knorr.
Les thiophènes spécialisés peuvent être synthétisés de manière similaire en utilisant le réactif de Lawesson comme agent sulfurisant, ou via la réaction de Gewald, qui implique la condensation de deux esters en présence de soufre élémentaire.
Une autre méthode est la cyclisation de Volhard–Erdmann.

Le thiophène est produit à une échelle modeste d'environ 2 000 tonnes métriques par an dans le monde.
La production consiste en la réaction en phase vapeur d'une source de soufre, généralement du disulfure de carbone, et d'une source de C-4, typiquement du butanol.
Ces réactifs sont contactés par un catalyseur d'oxyde à 500–550 °C.

Réactivité du thiophène :
Le thiophène est considéré comme aromatique, bien que des calculs théoriques suggèrent que le degré d'aromaticité est inférieur à celui du benzène.
Les « paires d'électrons » sur le soufre sont significativement délocalisées dans le système d'électrons pi.

En raison de son aromaticité, le thiophène ne présente pas les propriétés observées pour les sulfures conventionnels.
Par exemple, l'atome de soufre résiste à l'alkylation et à l'oxydation.

Oxydation :
L'oxydation peut se produire à la fois au niveau du soufre, donnant un oxyde de thiophène S, ainsi qu'à la double liaison 2,3, donnant au thiophène 2,3-époxyde, suivi d'un réarrangement ultérieur du décalage NIH.

L'oxydation avec l'acide trifluoropéracétique démontre les deux voies de réaction.
La voie principale forme l'oxyde de S en tant qu'intermédiaire, qui subit ensuite une dimérisation de type Diels-Alder et une oxydation ultérieure, formant un mélange de sulfoxyde et de produits sulfones avec un rendement combiné de 83 % (basé sur les preuves RMN).

Dans la voie de la réaction mineure, une époxydation de Prilezhaev entraîne la formation de thiophène-2,3-époxyde qui se réarrange rapidement en isomère thiophène-2-one.
Les expériences de piégeage démontrent que cette voie n'est pas une réaction secondaire de l'intermédiaire oxyde de S, tandis que le marquage isotopique avec le deutérium confirme qu'un décalage de 1,2-hydrure se produit et qu'un intermédiaire cationique est donc impliqué.
Si le mélange de réaction n'est pas anhydre, cette voie mineure de réaction est supprimée car l'eau agit comme une base concurrente.

L'oxydation peut être liée à l'activation métabolique de divers médicaments contenant du thiophène, tels que l'acide tiénilique et le médicament anticancéreux expérimental OSI-930.

Alkylation :
Bien que l'atome de soufre soit relativement peu réactif, les centres de carbone flancants, les positions 2 et 5, sont très sensibles aux attaques des électrophiles.
Les halogènes donnent initialement des dérivées 2-halo suivies de 2,5-dihalothiophènes ; la perhalogénation est facilement réalisable pour donner C4X4S (X = Cl, Br, I).

Le thiophène brome 107 fois plus vite que le benzène.
L'acétylation se produit facilement pour obtenir le 2-acétylthiophène, précurseur de l'acide thiophène-2-carboxylique et de l'acide thiophène-2-acétique.

La chlorométhylation et la chloroéthylation se produisent facilement aux positions 2,5.
La réduction du produit chlorométhyl donne le 2-méthylthiophène.
L'hydrolyse suivie de la déshydratation de l'espèce chloroéthyle donne le 2-vinylthiophène.

Désulfuration :
La désulfuration du thiophène avec le nickel de Raney permet de fournir du butane.
Lorsqu'elle est associée à la facilité de la 2,5-difonctionnalisation du thiophène, la désulfuration offre une voie vers les butanes 1,4-disubstitués.

Polymérisation :
Le polymère formé par la liaison du thiophène à travers ses 2,5 positions est appelé polythiophène.
La polymérisation est réalisée par oxydation à l'aide de méthodes électrochimiques (électropolymérisation) ou de réactifs à transfert d'électrons.

Une équation idéalisée est présentée :
n C4H4S → (C4H2S)n + 2n H+ + 2n e−

Le polythiophène lui-même a de faibles propriétés de traitement et est donc peu étudié.
Plus utiles sont les polymères dérivés des thiophènes substitués aux positions 3, 3 et 4, tels que l'EDOT (éthylènedioxythiophène).
Les polythiophènes deviennent conducteurs électriques lors d'une oxydation partielle, c'est-à-dire qu'ils acquièrent certaines des caractéristiques typiquement observées dans les métaux.

Chimie de coordination :
Le thiophène présente peu de caractère sulfure, mais il sert de pi-ligand, formant des complexes de selles de piano tels que Cr(η5-C4H4S)(CO)3.

Histoire du thiophène :
On a observé que le thiophène forme un colorant bleu si elle est mélangée à de l'acide sulfurique et au benzène brut.
La formation de l'indophénine bleue a longtemps été considérée comme une réaction avec le benzène.

Victor Meyer a pu isoler la substance responsable de cette réaction à partir du benzène.
Ce nouveau composé hétérocyclique était le thiophène.

Stabilité et réactivité du thiophène :

Stabilité chimique :
Le thiophène est stable dans des conditions recommandées de manipulation et de stockage.

Réactivité :
Le thiophène peut réagir fortement avec des agents oxydants puissants, y compris l'acide nitrique concentré.

Conditions à éviter :
Évitez la chaleur, les étincelles, les flammes nues, les décharges statiques et autres sources d'allumage.

Matériaux incompatibles :
Évitez les agents oxydants forts et d'autres substances très réactives.

Manipulation et stockage du thiophène :

Manipulation sécurisée :
Manipulez dans un endroit bien ventilé et évitez tout contact avec les yeux, la peau et les vêtements.

Conditions de stockage :
Gardez le contenant bien fermé dans un espace de stockage frais, bien ventilé et résistant au feu, à l'écart des matériaux oxydants et des sources d'allumage.

Mesures de premiers secours du thiophène :

Inhalation :
Faites porter la personne atteinte à l'air frais et obtenez des soins médicaux si nécessaire.

Contact cutané :
Retirez les vêtements contaminés et lavez soigneusement la peau affectée avec de l'eau et du savon.

Contact visuel :
Rincez immédiatement avec beaucoup d'eau pendant plusieurs minutes, retirez les lentilles de contact si possible, et consultez un médecin.

Ingestion :
Rincez la bouche, donnez une petite quantité d'eau si la personne est consciente, et obtenez un avis médical.

Mesures de lutte contre l'incendie du thiophène :

Supports d'extinction adaptés :
Utilisez de la mousse, du dioxyde de carbone, de la poudre chimique sèche ou de l'eau en spray selon les besoins.

Équipement de protection :
Les pompiers doivent porter des vêtements de protection appropriés et un appareil respiratoire autonome.

Précautions particulières :
Refroidissez les récipients exposés avec un spray d'eau et empêchez les vapeurs d'atteindre les sources d'inflammation.

Mesures de libération accidentelle du thiophène :

Précautions personnelles :
Éliminez les sources d'inflammation, assurez une ventilation adéquate et évitez le contact direct avec le matériau déversé.

Méthodes de nettoyage :
Absorbez le liquide avec du sable sec, de la terre ou un autre absorbant non combustible et transférez-le dans un récipient fermé approprié à l'aide d'outils anti-étincellements.

Précautions environnementales :
Empêchez le matériau d'entrer dans les drains, les cours d'eau, les sous-sols ou les espaces confinés.

Contrôles d'exposition / Protection individuelle du thiophène :

Contrôles techniques :
Utilisez une ventilation adéquate ou un gaz d'extraction local pour contrôler l'exposition à la vapeur.

Protection oculaire :
Portez des lunettes de sécurité appropriées.

Protection des mains :
Portez des gants protecteurs adaptés résistants aux produits chimiques.

Protection de la peau :
Portez des vêtements de protection appropriés.

Protection respiratoire :
Utilisez une protection respiratoire appropriée lorsque la ventilation est insuffisante ou qu'une exposition importante à la vapeur peut survenir.

Identifiants du thiophène :
Numéro de produit : T0223
Pureté / Méthode d'analyse : >98,0 % (GC)
Formule moléculaire / Poids moléculaire : C4H4S = 84,14
État physique (20 degrés). C) : liquide
Température de stockage : Température ambiante (recommandée dans un endroit frais et sombre, <15°C)
Conserver sous gaz inerte : Conserver sous gaz inerte
Condition à éviter : Sensible à l'air
CAS RN : 110-02-1
Numéro d'enregistrement Reaxys : 103222
ID de substance PubChem : 87576212
SDBS (Base de données spectrale AIST) : 479
Indice Merck (14) : 9353
Numéro MDL : MFCD00005413

Formule empirique (notation Hill) : C4H4S
Numéro CAS : 110-02-1
Poids moléculaire : 84,14
Code UNSPSC : 12352100
NACRES : NA.22
ID de substance PubChem : 24900115
Numéro EC : 203-729-4
Nombre Beilstein/REAXYS : 103222
Numéro MDL : MFCD00005413
Analyse : ≥99 %

Numéro de code de la police : 110-02-1
Nom chimique : Thiophène
CBNumber : CB5852798
Formule moléculaire : C4H4S
Poids moléculaire : 84,14
Numéro MDL : MFCD00005413
Fichier MOL : 110-02-1.mol

Numéro CAS : 110-02-1
Modèle 3D (JSmol) : Image interactive
ChEBI : CHEBI :30856
ChEMBL : ChEMBL278958
ChemSpider : 7739
ECHA InfoCard : 100.003.392
CID PubChem : 8030
Numéro RTECS : XM7350000
UNII : SMB37IQ40B
Tableau de bord CompTox (EPA) : DTXSID8026145
InChI : InChI=1S/C4H4S/c1-2-4-5-3-1/h1-4H
Clé : YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N
InChI : InChI=1/C4H4S/c1-2-4-5-3-1/h1-4H
Clé : YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYAY
SOURIRES : c1ccsc1

CAS : 110-02-1
Nom IUPAC : thiophène
Formule moléculaire : C4H4S
Clé InChI : YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N
SOURIRES : S1C=CC=C1
Poids moléculaire (g/mol) : 84,14

Propriétés du thiophène :
Formule chimique : C4H4S
Masse molaire : 84,14 g·mol−1
Apparence : liquide incolore
Densité : 1,051 g/mL, liquide
Point de fusion : −38 °C (−36 °F ; 235 K)
Point d'ébullition : 84 °C (183 °F ; 357 K)
Susceptibilité magnétique (χ) : −57,38·10−6 cm3/mol
Indice de réfraction (nD) : 1,5287
Viscosité : 0,8712 cP à 0,2 °C
Viscosité : 0,6432 cP à 22,4 °C

Densité de vapeur : 2,9 (vs air)
Segment qualité : 200
Pression de vapeur : 40 mmHg (12,5 °C)
Analyse : ≥99 %
Température d'autoallumage : 743 °F
Expl. Lim. : 12,5 %
Indice de réfraction : n20/D 1,529 (litt.)
Point d'ébullition : 84 °C (litt.)
Point de fusion : −38 °C (litt.)
Densité : 1,051 g/mL à 25 °C (lit.)
Chaîne SMILES : c1ccsc1
InChI : 1S/C4H4S/c1-2-4-5-3-1/h1-4H
Clé InChI : YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N

Point de fusion : -38 °C (litt.)
Point d'ébullition : 84 °C (litt.)
Densité : 1,051 g/mL à 25 °C (lit.)
Densité de vapeur : 2,9 (vs air)
Pression de vapeur : 40 mm Hg (12,5 °C)
Indice de réfraction : n20/D 1,529(litt.)
Point d'éclair : -9 °C
Température de stockage : Conserver en dessous de +30°C.
Solubilité : miscible avec tétrachlorure de carbone, heptane, pyrimidine, dioxane, toluène et de nombreux solvants organiques (cité, Keith et Walters, 1992)
Forme : poudre
Couleur : Transparente
Densité spécifique : 1,06
Odeur : à 0,10 % de propylène glycol. Ail alliacé
Type d'odeur : soufrée
Source biologique : souris
Seuil d'odeur : 0,00056ppm
Limite d'explosivité : 1,5-12,5 %(V)
Solubilité dans l'eau : INSOLUBLE
Conductivité thermique : 0,141 W/(m·K) à 25 °C
Capacité calorifique spécifique : Cp(liquide) : 1,47 J/(g· K); Cp(gaz) : 0,87 J/(g· K), à 25°C
Marchandises : 14 9353
BRN : 103222
Constante de la loi de Henry : 2,33 et 2,70 dans l'eau distillée et l'eau de mer, respectivement (Przyjazny et al., 1983)
Constante diélectrique : 9,3 (20°C)
Stabilité : Stable. Très inflammable. Incompatible avec de forts agents oxydants, les nitrates.
InChI : 1S/C4H4S/c1-2-4-5-3-1/h1-4H
InChIKey : YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N
SOURIRES : c1ccsc1
LogP : 1,81-1,86 à pH10
Tension de surface : 26,13 mN/m à 298,15K
Référence de la base de données CAS : 110-02-1 (référence de la base de données CAS)
Scores alimentaires de l'EWG : 1
FDA UNII : SMB37IQ40B
Référence chimique du NIST : Thiophène (110-02-1)
Système de registre des substances EPA : Thiophène (110-02-1)
Code UNSPSC : 41116107
NACRES : NA.41

Poids moléculaire : 84,14 g/mol
XLogP3 : 1.8
Nombre de donneurs de liaisons hydrogène : 0
Nombre d'accepteurs de liaisons hydrogène : 1
Nombre d'obligations rotatives : 0
Masse exacte : 84,00337130 Da
Masse mono-isotopique : 84,00337130 Da
Surface polaire topologique : 28,2 Ų
Nombre d'atomes lourds : 5
Complexité : 22,8
Nombre d'atomes isotopiques : 0
Nombre défini de stéréocentres atomiques : 0
Nombre indéfini de stéréocentres atomiques : 0
Nombre défini de stéréocentres de liaison : 0
Nombre indéfini de stéréocentres de liaison : 0
Nombre d'unités à liaison covalente : 1
Le composé est canonisé : Oui

Caractéristiques du thiophène :
Apparence : Liquide clair incolore à presque incolore
Pureté (GC) : minimum 98,0 %
RMN : confirmer à la structure
Spectre infrarouge : Conforme
Apparence (Forme) : Liquide clair
Échelle des couleurs : =<50 APHA
Eau : =<0,1 % (K.F.)
Indice de réfraction : 1,5270 à 1,5290 (20°C, 589 nm)
GC : >=99,0 %
Benzène : =<0,1 % (GC)

Composés apparentés du thiophène :
Furan
Selenophène
Pyrrole

Thioethers apparentés :
Tétrahydrothiophène
Sulfure de diéthyle

Noms du thiophène :

Nom IUPAC préféré :
Thiophène

Autres noms :
Thiofuran
Thiacyclopentadiène
Thiole