Metanotiol

El metanotiol (también conocido como mercaptano metílico o MeSH) es un compuesto organosulfurado con la fórmula química CH4S.

Es un gas incoloro con un distintivo olor a podrido. Es una sustancia natural que se encuentra en la sangre y el cerebro de los seres humanos y los animales, así como en los tejidos de las plantas. Se elimina a través de las heces de los animales.

También se presenta de forma natural en ciertos alimentos, como algunas nueces y queso. Es uno de los principales compuestos responsables del mal aliento y del olor de los flatos. El metanotiol se clasifica como tiol y a veces se abrevia como MeSH. Es muy inflamable.

Estructura 2D del metanotiol o MeSH
Estructura 2D del metanotiol

Química del metanotiol

La molécula es tetraédrica al carbono, como el metanol. Es un ácido débil, con una pKa de ~10.4, pero es cerca de un millón de veces más ácido que el metanol. La sal incolora se puede obtener de esta manera:

metanotiol 1

El anión tiolato resultante es un nucleófilo fuerte.

Puede ser oxidado a dimetil disulfuro:

metanotiol 2

La oxidación adicional lleva el disulfuro al ácido metanosulfónico, que es inodoro. El blanqueador desodoriza el metanol de esta manera.

Síntesis

El metanotiol se prepara comercialmente por la reacción del metanol con gas de sulfuro de hidrógeno sobre un catalizador sólido ácido, como la alúmina:

metanotiol 3

Aunque no es un proceso práctico, puede ser preparado por la reacción de yoduro de metilo con tiourea.

Fuentes naturales del metanotiol

El MeSH se libera como un subproducto del pulpado kraft en las fábricas de pulpa. En el pulpado kraft, la lignina se despolimeriza por ataque nucleófilo con el ión hidrosulfuro fuertemente nucleófilo (HS-) en un medio altamente alcalino.

Sin embargo, en una reacción lateral, el HS- ataca a los grupos metoxilos (OMe) en la lignina, desmetilándolos para dar grupos de fenolato libre (PhO-) y liberando MeSH. Debido a la alcalinidad, el MeSH es fácilmente desprotonado (MeSNa), y el ión formado MeS- es también un nucleófilo fuerte, reaccionando además al sulfuro de dimetilo. Los compuestos permanecen en el licor y se queman en la caldera de recuperación, donde el sulfuro se recupera como sulfuro de sodio.

El metanotiol se libera de la materia orgánica en descomposición en los pantanos y está presente en el gas natural de ciertas regiones, en el alquitrán de hulla y en algunos aceites crudos. Está presente en varias plantas y vegetales, como los rábanos.

Estructura 3D del metanotiol o MeSH
Estructura 3D del metanotiol

En el agua de mar de superficie, el metileno es el principal producto de descomposición del metabolito de algas dimetilsulfoniopropionato (DMSP). Las bacterias marinas parecen obtener la mayor parte del azufre de sus proteínas mediante la descomposición del DMSP y la incorporación de metanol, a pesar de que el metanol está presente en el agua de mar en concentraciones mucho más bajas que el sulfato (~0,3 nM vs. 28 mM).

Las bacterias en ambientes con y sin oxígeno también pueden convertir el metanol en dimetil sulfuro (DMS), aunque la mayor parte del DMS en el agua de mar superficial se produce por una vía separada tanto el DMS como el metanol pueden ser utilizados por ciertos microbios como sustratos para la metanogénesis en algunos suelos anaeróbicos.

El metanotiol es un subproducto del metabolismo de los espárragos. La capacidad de producir metanotiol en la orina después de comer espárragos se consideró una vez como un rasgo genético. Investigaciones más recientes sugieren que el olor peculiar es de hecho producido por todos los humanos después de consumir espárragos, mientras que la habilidad de detectarlo (siendo el metanotiol uno de los muchos componentes en el “pipí de espárragos”) es de hecho el rasgo genético. Los componentes químicos responsables del cambio en el olor de la orina se muestran tan pronto como 15 minutos después de comer espárragos.

Usos y seguridad

El metanotiol se utiliza principalmente para producir metionina, que se emplea como componente dietético en la alimentación de aves y animales. El metanotiol también se utiliza en la industria del plástico como moderador de polimerizaciones de radicales libres y como precursor en la fabricación de plaguicidas.

El mercaptano también se utiliza en la industria del gas natural como odorante, debido a su compatibilidad ideal con el metano. Su característico olor a “huevos podridos” es ampliamente conocido por los clientes de gas natural como un indicador de una posible fuga de gas, incluso una muy pequeña.

Tanque de metanotiol para síntesis en laboratorio
Tanque de metanotiol para síntesis en laboratorio

La hoja de datos de seguridad (SDS) enumera el metanotiol como un gas incoloro e inflamable con un olor extremadamente fuerte y repulsivo. En concentraciones muy altas es altamente tóxico y afecta al sistema nervioso central. Su olor penetrante avisa de concentraciones peligrosas. Se ha reportado un umbral de olor de 1 ppb. El límite máximo de los Estados Unidos OSHA está listado como 10 ppm

Para más información Methanethiol | CH3SH – PubChem