Thiols, Thioethers และ Dimethyl thioether MO Memoir : Saturday 21 November 2563

สารอินทรีย์ที่มีธาตุกำมะถัน (S) เป็นองค์ประกอบ หลายตัวมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี แต่สารเหล่านี้มักไม่ได้รับการกล่าวถึงในตำราอินทรีย์เคมีกันเท่าใดนัก วันนี้ก็เลยจะขอยกตัวอย่างบางตัวมาเล่าสู่กันฟัง

กำมะถัน (S) เป็นธาตุที่อยู่ในหมู่เดียวกับออกซิเจน (O) ดังนั้นเรื่องสารอินทรีย์ที่มีกำมะถันเป็นองค์ประกอบก็เลยมักจะมีโครงสร้างในทำนองเดียวกับสารอินทรีย์ที่มีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ เพียงแต่เปลี่ยนจากอะตอม O เป็นอะตอม S เช่นกรณีของแอลกอฮอล์ R-OH (alcohols หรือ alkanols) ถ้าเปลี่ยนจากอะตอม O เป็นอะตอม S ก็จะกลายเป็น R-SH ที่เรียกว่า Thiols หรือ Mercaptan หรือในกรณีของอีเทอร์ R-O-R ก็จะกลายเป็น R-S-R ที่เรียกว่า Thioethers (สารที่มีคำนำหน้า thio- หมายถึงมีกำมะถันเป็นองค์ประกอบ)

Methanethiol หรือ Methyl mercaptan ที่มีสูตรเคมี H₃C-SH จัดเป็น thiol ตัวที่เล็กที่สุด (แบบเดียวกับที่ Methanol H₃C-OH จัดเป็นแอลกอฮอล์ตัวที่เล็กที่สุด) สารตัวนี้เตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่าง H₃C-OH กับ H₂S โดยมี Lewis acid (เช่น Al³⁺) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาดังสมการ

H₃C-OH + H₂S -----> H₃C-SH + H₂O

แต่ H₃C-SH ที่เกิดขึ้นก็สามารถทำปฏิกิริยาต่อกับ H₃C-OH เป็นสารประกอบ thioether หรือ sulfide H₃C-S-CH₃ (Dimethyl sulfide หรือ Dimethyl thioether) ดังสมการ

H₃C-OH + HS-CH₃ -----> H₃C-S-CH₃ + H₂O

H₃C-SH เป็นสารที่มีกลิ่นเหม็นมากตัวหนึ่ง จึงถูกนำมาใช้ผสมกับแก๊สหุงต้มหรือแก๊สธรรมชาติที่ส่งไปตามระบบท่อ เพื่อไว้ตรวจสอบว่ามีการรั่วไหลของแก๊สเกิดขึ้นหรือไม่ เพราะถ้ามีการรั่วไหลของแก๊สเชื้อเพลิงเหล่านี้แม้ว่าจะในปริมาณต่ำ (ที่ยังไม่สามารถทำให้เกิดการระเบิดได้) แต่จมูกของคนก็สามารถรับกลิ่นของ H₃C-SH ที่มีปริมาณอยู่เพียงเล็กน้อยในแก๊สเหล่านั้น

H₃C-S-CH₃ เป็นสารตัวหนึ่งที่มีการนำมาใช้ในการผลิตโอเลฟินส์ด้วยกระบวนการ thermal cracking กระบวนการ thermal cracking นั้นจะให้ความร้อนด้วยเปลวไฟแก่ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่ไหลอยู่ในท่อ อุณหภูมิของการให้ความร้อนจะขึ้นอยู่กับขนาดโมเลกุลของสารตั้งต้น กล่าวคือสารตั้งต้นโมเลกุลเล็กจะใช้อุณหภูมิที่สูงกว่าสารตั้งต้นโมเลกุลใหญ่ เช่นในกรณีของ Ethane H₃C-CH₃ อาจใช้อุณหภูมิในช่วงสูงกว่า 850ºC ไปจนถึงเกือบระดับ 1000ºC ในขณะที่ถ้าสารตั้งต้นเป็นไฮโดรคาร์บอนหนักในระดับประมาณน้ำมันเตานั้น อาจใช้อุณหภูมิในระดับประมาณ 500ºC

ที่อุณหภูมิสูงระดับนี้ โลหะที่ใช้ทำท่อจะมีนิเกิล Ni เป็นส่วนผสมหลักในปริมาณที่สูงตัวหนึ่ง แต่เนื่องจากโลหะ Ni นั้นสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งปฏิกิริยาการกำจัดไฮโดรเจน (Dehydrogenation) และปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจน (Hydrogenation) จึงทำให้ในสภาวะที่โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนแตกออกเป็นโอเลฟินส์นั้น ผลิตภัณฑ์บางส่วนจะเกิดการเชื่อมต่อโมเลกุลเข้าด้วยกัน กลายเป็นโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่ขึ้นที่โครงสร้างโมเลกุลมีสัดส่วนอะตอม C สูงกว่าอะตอม H มาก โมเลกุลเหล่านี้มีชื่อเรียกรวมกันว่า Coke ที่เปรียบเสมือนคราบคาร์บอนเกาะที่ผิวด้านในของท่อ การเกิด Coke นี้ไม่เพียงแต่จะเป็นการสูญเสียผลิตภัณฑ์ แต่ยังก่อให้เกิดปัญหาการส่งผ่านความร้อนจากเปลวไฟด้านนอก ผ่านผนังท่อไปยังแก๊สที่ไหลอยู่ภายในด้วย เพราะ Coke จะกีดขวางการส่งผ่านความร้อน และยังอาจทำให้ผนังท่อร้อนจัด ณ ตำแหน่งที่มี Coke เกาะมากกว่าบริเวณข้างเคียง จนอาจทำให้ผนังท่อ ณ ตำแหน่งนั้นร้อนจัดจนท่อทะลุได้

รูปที่ ๑ กระบวนการผลิต Methane thiol จากสิทธิบัตรประเทศสหรัฐอเมริกาเลขที่ 2,819,313 พึงสังเกตว่ามีการเกิด Dimethyl Ether (H₃C-O-CH₃) เป็นผลิตภัณฑ์ข้างเคียงด้วย

การเกิด Coke ดังกล่าวจะลดลงถ้าไฮโดรคาร์บอนนั้นมีสารประกอบกำมะถันปนอยู่ โดยอะตอม S จะไปแย่งจับกับอะตอม Ni (ที่ภาษาทางด้านตัวเร่งปฏิกิริยาเรียกว่าไปแย่งดูดซับหรือ Competitive adsorption) ซึ่งเป็นการขัดขวางไม่ให้อะตอม Ni จับกับโมเลกุลไฮโดรคาร์บอน

ในกรณีที่ไฮโดรคาร์บอนนั้นเป็นน้ำมันหนัก โดยธรรมชาติของน้ำมันหนักมักจะมีสารประกอบกำมะถันอินทรีย์ปนอยู่เสมอ (เว้นแต่จะใช้น้ำมันหนักที่มีกำมะถันต่ำ) ดังนั้นการเติมสารประกอบกำมะถันเพิ่มเติมเข้าไปจึงอาจไม่จำเป็น แต่ในกรณีที่สารตั้งต้นนั้นเป็นไฮโดรคาร์บอนเบาเช่น Ethane H₃C-CH₃ ซึ่งมักจะไม่มีสารประกอบกำมะถันอินทรีย์ปนอยู่ (เช่นอาจเป็นเพราะมันถูกแยกออกก่อนนำแก๊สธรรมชาติมากลั่นแยกเพื่อแยกออกเป็นส่วนประกอบต่าง ๆ) ก็จำเป็นต้องมีการผสมสารประกอบกำมะถันอินทรีย์เข้าไป และสารตัวหนึ่งที่ใช้กันก็คือ Dimethyl thioether H₃C-S-CH₃ ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าในการออกแบบกระบวนการนั้นยังต้องพิจารณาถึงความเป็นไปได้ที่สารต่าง ๆ ในระบบจะทำปฏิกิริยากับวัสดุที่มีโอกาสสัมผัสด้วย

มีอยู่ปีหนึ่งไปตรวจเยี่ยมนิสิตฝึกงานที่โรงโอเลฟินส์แห่งหนึ่งที่ระยองที่ใช้แนฟทาเป็นวัตถุดิบ (แนฟทาคือไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดในช่วงน้ำมันเบนซินไปจนถึงน้ำมันก๊าด) ทางบริษัทให้นิสิตนำเสนอสิ่งที่ได้เรียนรู้ให้ผมฟังและเปิดโอกาสให้ผมซักถามคำถาม คำหนึ่งที่ถามนิสิตคือทำไมต้องมีหน่วยกำจัด H₂S เพราะจากที่นำเสนอนั้นมันไม่มีการป้อนสารประกอบ S เข้าระบบ แล้วอะตอม S มาจากไหน ก็ทำเอานิสิตเขานึกไม่ถึงเหมือนกันว่าทำไมจึงมองข้ามจุดนี้ไปได้

เวลาที่ผมสอนเคมีอินทรีย์นิสิตหรือนิสิตปริญญาโทในที่ปรึกษา สิ่งหนึ่งที่ผมจะบอกพวกเขาเป็นประจำก็คืออย่ามองแต่ปฏิกิริยาที่ต้องการให้ พยายามมองให้เห็นความเป็นไปได้ทั้งหมด ปฏิกิริยาใดจะเกิดได้นั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าสารนั้นมีฃื่อว่าอะไร แต่มันขึ้นอยู่กับว่าสารนั้นมีหมู่ฟังก์ชันใด และหมู่ฟังก์ชันนั้นสามารถเกิดปฏิกิริยาใดได้บ้าง

อย่างเช่นในกรณีของกระบวนการสังเคราะห์ H₃C-SH จาก H₃C-OH และ H₂S โดยใช้ Lewis acid เป็นตัวเร่งปฏิกิริยานั้น ถ้าไปดูเนื้อหาเคมีอินทรีย์ในบทแอลกอฮอล์ก็จะเห็นว่าหมู่ -OH นั้นสามารถเกิดปฏิกิริยาการกำจัดน้ำหรือ Dehydration ได้ถ้าหากมี Strong acid เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ส่วนที่ว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้นั้นจะออกมาเป็นอีเทอร์ (R-O-R) หรือ Alkene ก็ขึ้นอยู่กับว่าใช้อุณหภูมิเท่าใดในการทำปฏิกิริยา ดังนั้นในกรณีของกระบวนการผลิต H₃C-SH นั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่ H₃C-OH จะทำปฏิกิริยากันเองกลายเป็น Dimethyl ether H₃C-O-CH₃ ร่วมด้วย ดังตัวอย่างกระบวนการผลิตที่มีการจดสิทธิบัตรเอาไว้ (รูปที่ ๑ และ ๒) ที่จำเป็นต้องมีหน่วยแยกเอาผลิตภัณฑ์อื่นที่ไม่ใช่ Thiol และ Thioether ออกไป

หมู่ -SH มีความเป็นกรดที่แก่กว่า -OH ตรงนี้เป็นเพราะเมื่อมีการจ่าย H⁺ ออกไปแล้ว ในกรณีของหมู่ -OH นั้นเนื่องจากอะตอม O มีค่า electronegativity ที่สูง มันจึงสามารถดึงอิเล็กตรอนจากหมู่อัลคิลเข้าหาตัวได้มาก ความหนาแน่นประจุ (-) ที่อะตอม O จึงมาก การดึง H⁺ กลับคืนจึงเป็นเรื่องง่าย เว้นแต่หมู่ที่รับ H⁺ ไปนั้นมีความเป็นเบสที่แรงกว่า ส่วนกรณีของหมู่ -SH นั้น อะตอม S มีค่า electronegativity ที่ต่ำกว่าอะตอม O ทำให้มันไม่สามารถดึงอิเล็กตรอนจากหมู่อัลคิลเข้าหาตัวได้มากเหมือนอะตอม O และด้วยการที่มันยังมีขนาดอะตอมที่ใหญ่กว่า จึงทำให้ความหนาแน่นประจุ (-) ที่อะตอม S นั้นต่ำกว่า การดึง H⁺ กลับจึงทำได้ยากกว่า (มองอีกแบบก็คือมันมีการแตกตัวที่มากกว่า) จึงทำให้หมู่ -SH เป็นกรดที่แก่กว่าหมู่ -OH

ความแตกต่างสำคัญอีกข้อหนึ่งระหว่างหมู่ -SH กับหมู่ -OH คือเวลาที่มันต่อเข้าด้วยกัน ในกรณีของหมู่ -OH สองหมู่ต่อเข้าด้วยกันนั้น จะได้โครงสร้าง R-O-R' พร้อมกับการคายโมเลกุล H₂O ออกมา แต่ในกรณีของหมู่ -SH นั้นมันกลับต่อเข้าด้วยกันเป็นพันธะ disulfide R-S-S-R' (ไม่ยักเรียก persulfide) โดยต้องมีตัวมารับอะตอม H สองอะตอม กล่าวคือการออกซิไดซ์จะทำให้หมู่ -SH สองหมู่รวมกันเป็นพันธะ -S-S- และการรีดิวซ์จะทำให้พันธะ -S-S- เปลี่ยนกลับไปเป็น -SH

แต่ถ้าเป็นพันธะ -O-O- เรากลับเรียกว่า peroxide (ไม่ยักเรียก dioxide) และพันธะนี้มีความแข็งแรงต่ำกว่าพันธะ -S-S- จึงทำให้พันธะแตกออกได้ง่าย และบ่อยครั้งที่การสลายตัวของสารประกอบที่มีพันธะ peroxide นี้นำไปสู่การระเบิด ในขณะที่มันไม่เกิดขึ้นกับกรณีของพันธะ -S-S-

รูปที่ ๒ แผนผังกระบวนการผลิต Methyl thioether และ Methanethiol จาก H₃C-OH และ H₂S และการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ที่อุณหภูมิการทำปฏิกิริยาต่าง ๆ รูปนี้นำมาจากสิทธิบัตรประเทศสหรัฐอเมริกาเลขที่ 2,816,146

แก๊สมัสตาร์ดกับกลิ่นทุเรียน MO Memoir : Friday 7 November 255

คลอรีน (Chlorine - Cl₂) เป็นผลิตภัณฑ์ตัวหนึ่งที่ได้จากกระบวนการผลิตโซดาไฟ (Caustic soda หรือสารละลาย NaOH) จากกระแยกสารละลายเกลือแกง (NaCl) ด้วยไฟฟ้า โดยตัวสารละลาย NaCl จะกลายเป็นสารละลาย NaOH และเกิดแก๊สไฮโดรเจน (H₂) และแก๊สคลอรีน
  

แก๊สไฮโดรเจนและคลอรีนที่เกิดขึ้นนั้น ทางโรงงานอาจขายในรูปของแก๊สบริสุทธิ์แต่ละชนิดโดยตรง หรือนำมาเผาเข้าด้วยกันเพื่อผลิตเป็นกรดเกลือ (Hydrochloric acid - HCl) สารเคมีตัวหนึ่งที่ใช้กรดเกลือความเข้มข้นสูงเป็นส่วนประกอบที่ใช้กันทั่วไปตามบ้านเรือนคือน้ำยาล้างห้องน้ำ (พวกสูตรกัดคราบหินปูนทั้งหลาย เพราะหินปูนมันเป็นเบส เพราะเจอกรดมันก็เลยละลาย) อุตสาหกรรมหนึ่งที่มีการใช้แก๊สไฮโดรเจนมากเห็นจะได้แก่อุตสาหกรรมเหล็กกล้าที่มีการใช้แก๊สไฮโดรเจนในกระบวนการ annealing (แปลเป็นไทยว่า "อบอ่อน" หรือ "อบคลายตัว") เหล็กกล้าหลังผ่านกระบวนการขึ้นรูป (เช่นการรีดเย็น) เพื่อลดความแข็งของชิ้นงาน ทั้งนี้ก็เพราะแก๊สไฮโดรเจนไม่ไปออกซิไดซ์ผิวเหล็กที่อุณหภูมิสูงและยังเป็นตัวนำความร้อนที่ดีกว่าแก๊สอื่นด้วย อุตสาหกรรมกลั่นน้ำมันและปิโตรเคมีก็มีการใช้แก๊สไฮโดรเจนกันเยอะมาก แต่ไฮโดรเจนที่ใช้นั้นมักจะมาจากกระบวนการที่เกิดจากการแตกตัวของไฮโดรคาร์บอนซะเป็นส่วนใหญ่
 

คลอรีนนั้นเป็นแก๊สที่มีความเป็นพิษสูง อุตสาหกรรมหนึ่งที่ใช้แก๊สคลอรีนจำนวนมากเห็นจะได้แก่การผลิตไวนิลคลอไรด์ที่เป็นสารตั้งต้นในการผลิตพลาสติกพีวีซี (PVC) (ดู Memoir ปีที่ ๗ ฉบับที่ ๘๖๗ วันศุกร์ที่ ๒๖ กันยายน ๒๕๕๗ เรื่อง "ปฏิกิริยาการผลิตVinylchloride") ซึ่งก็มักจะผลิตแก๊สคลอรีนกันที่โรงงานดังกล่าวและนำไปใช้เลยโดยส่งผ่านระบบท่อ ไม่จำเป็นต้องมีการใช้รถขนจากโรงงานหนึ่งไปยังอีกโรงงานหนึ่ง ส่วนหนึ่งของคลอรีนที่เกิดขึ้นในโรงงานผลิตโซดาไฟจึงถูกเปลี่ยนไปเป็นสารละลายโซเดียมไฮโปคลอไรต์ (sodium hypochlorite - NaOCl) ที่ใช้เป็นน้ำยาฟอกสีหรือซักผ้าขาว และคลอรีนส่วนที่เหลือจะขายในรูปของแก๊สบรรจุในถังความดัน (ซึ่งทำให้คลอรีนกลายเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิห้อง) โดยมีลูกค้ารายใหญ่รายหนึ่งที่รับซื้อก็คือผู้ผลิตน้ำประปา นอกนั้นก็อาจมีบ้างตามสระว่ายน้ำ (แต่มันจะทำให้วุ่นวายมากเพราะคลอรีนถูกจัดให้เป็นอาวุธเคมี ใครจะมีไว้ในครอบครองต้องได้รับอนุญาตจากกระทรวงกลาโหมก่อน)

รูปที่ ๑ ปฏิกิริยาการผลิตแก๊สคลอรีนและปฏิกิริยาที่เกิดเมื่อแก๊สคลอรีนละลายน้ำ

เมื่อคลอรีนละลายน้ำจะกลายเป็นสารละลายกรดเกลือ (Hydrochloric acid - HCl) และกรดไฮโปคลอรัส (Hypochlorous acid - HOCl) (ดูรูปที่ ๑) และกรดไฮโปคลอรัสตัวนี้ที่เป็นตัวทำหน้าที่ฆ่าเชื้อโรคในน้ำ ในอุตสาหกรรมนั้นมีการใช้กรดไฮโปคลอรัสในการผลิตสารประกอบที่เรียกว่าคลอโรไฮดริน (chlorohydrin) ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีอะตอม -Cl หรือหมู่ -OH เกาะอยู่บนอะตอม C สองอะตอมที่อยู่เคียงข้างกัน
  

ตัวอย่างหนึ่งของสารประกอบคลอโรไฮดรินได้แก่เอทิลีนคลอโรไฮดริน (ethylene chlorohydrin) หรือ 2-คลอโรเอทานอล (2-chloroethanol - Cl-CH₂-CH₂-OH) ที่เตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่างเอทิลีน (ethylene - H₂C=CH₂) กับกรดไฮโปคลอรัสดังรูปที่ ๒ ข้างล่าง

รูปที่ ๒ ปฏิกิริยาการเตรียม 2-Chloroethanol

- ปฏิกิริยา nucleophilic displacement ของสารประกอบอัลคิลเฮไลด์ (alkyl halide)

อะตอมเฮไลด์ (X) ที่มาเกาะกับอะตอมคาร์บอน (C) ทำให้อะตอม C ตัวนั้นมีความเป็นขั้วบวก ดังนั้นถ้าหากมีนิวคลีโอไฟด์ (nucleophile - Nu:) ที่สามารถจ่ายอิเล็กตรอนเพื่อสร้างพันธะกับอะตอมท C ที่เป็นขั้วบวกนี้ได้ดีกว่าอะตอม X นิวคลีโอไฟด์ตัวนั้นก็จะเข้าแทนที่อะตอม X นั้นได้ (แต่ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตัวทำละลายที่ใช้ด้วย) รายละเอียดเพิ่มเติมตรงนี้หาอ่านได้ในตำราเคมีอินทรีย์ทั่วไป

รูปที่ ๓ ปฏิกิริยาการเตรียม Thiodiglycol

ถ้านำ 2-คลอโรเอทานอล (ถ้าจะค้นเอกสารเก่า ๆ ใช้ชื่อเอทิลีนคลอโรไฮดรินจะดีกว่า) มาทำปฏิกิริยากับโซเดียมซัลไฟด์ (Na₂S) หรือโพแตสเซียมซัลไฟด์ (K₂S) อะตอม Cl จะหลุดออกและถูกแทนที่ด้วยอะตอม S กลายเป็นสารประกอบไธโอไดไกลคอล (Thiodiglycol - HO-CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-OH) ที่มีทั้งโครงสร้างแบบไธโออีเทอร์ (thioether - R-S-R') และหมู่ไฮดรอกซิลในโมเลกุลเดียวกัน
  

อีกเส้นทางหนึ่งที่สามารถใช้ในการผลิต Thiodiglycol ก็คือปฏิกิริยาระหว่างเอทิลีนออกไซด์ (ethylene oxide - C₂H₄O) กับไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) ในอดีตนั้นเอทิลีนออกไซด์ผลิตจากเอทิลีนคลอโรไฮดริน (ดึงเอา HCl ออก) แต่ในปัจจุบันจะผลิตเอทิลีนออกไซด์จากปฏิกิริยาระหว่างเอทิลีนกับออกซิเจนโดยตรง
  

แล้ว Thiodiglycol ใช้ทำอะไรได้เหรอ หัวข้อ 1.4 ในรูปที่ ๔ ในหน้าถัดไปได้ยกตัวอย่างมาให้เห็นแล้ว
  

รูปที่ ๔ นั้นผมนำมาจากหน้า ๑๗ ของเอกสาร "Autralia Group Common Control List Handbook. Volume I : Chemical Weapons-Related Common Control Lists" ซึ่งเป็นเอกสารรวบรวมรายการสารเคมีและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องต่าง ๆ ที่สามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ทั่วไปหรือใช้ในทางทหารเพื่อผลิตอาวุธอานุภาพทำลายล้างสูง (ที่ฝรั่งเขาเรียกว่า Weapon of Mass Destruction หรือที่ย่อว่า WMD) ในรายชื่อสารเคมีที่เป็นที่ต้องจับตามมองนั้นปรากฏว่า Thiodiglycol เป็นชื่อแรกที่ปรากฏในรายการ Export Control List: Chemical Weapon Precursors ทั้งนี้ก็เพราะมันสามารถนำไปใช้ผลิตเป็นอาวุธเคมีที่เรียกว่า "Mustard gas" หรือ "Sulfur mustard" ได้

รูปที่ ๔ จากหน้า ๑๗ ของเอกสาร "Autralia Group Common Control List Handbook. Volume I : Chemical Weapons-Related Common Control Lists" Thiodiglycol เป็นชื่อแรกที่ปรากฏในรายการ Export Control List: Chemical Weapon Precursors

ในตำราเคมีอินทรีย์ทั่วไปก็บอกวิธีการที่จะเปลี่ยนหมู่ -OH ให้กลายเป็นอะตอมเฮไลด์ต่าง ๆ ซึ่งเคยนำมาเล่าไว้แล้วใน Memoir ปีที่ ๗ ฉบับที่ ๘๗๗ วันพฤหัสบดีที่ ๒๓ ตุลาคม ๒๕๕๗ เรื่อง "ไตรเอทานอลเอมีน(Triethanolamine)" และในกรณีของไธโอไดไกลคอลก็เช่นเดียวกัน ถ้าเราเปลี่ยนหมู่ -OH ทั้งสองหมู่ให้กลายเป็นอะตอม -Cl เราก็จะได้แก๊สมัสตาร์ดที่เคยนำมาใช้เป็นอาวุธเคมีครั้งแรกในสงครามโลกครั้งที่ ๑ 
 

รูปที่ ๕ ปฏิกิริยาการเตรียมแก๊สมัสตาร์ด (หรือ Sulfur mustard) ที่ใช้เป็นอาวุธเคมี

เนื้อหาส่วนใหญ่นั้นผมเรียบเรียงมาจาก Wikipedia ที่เขียนกระจายไว้ตามเรื่องต่าง ๆ แต่ถ้าอยากรู้ว่ากระบวนการผลิตจริงในอุตสาหกรรมนั้นทำได้อย่างไรก็ขอให้ลองไปอ่านจากตัวอย่างสิทธิบัตรที่บางฉบับที่ยกมา ซึ่งสามารถค้นได้โดยใช้ google ช่วย และตามอ่านไปยังสิทธิบัตรอื่นที่เกี่ยวข้องได้

ไดเอทิลไธโออีเทอร์ (Diethylthioether - H₃CCH₂-S-CH₂-CH₃) ต่างจากไธโอไดไกลคอลเพียงแค่เปลี่ยนจากหมู่ -OH เป็นอะตอม -H เท่านั้น ไดเอทิลไธโออีเทอร์เป็นหนึ่งของสารประกอบที่ทำให้เกิดกลิ่นของทุเรียน (รูปที่ ๖)

คนฝรั่งส่วนมากไม่ชอบกลิ่นทุเรียน แต่กลิ่นทุเรียนก็ไม่ได้ทำให้เกิดอันตรายต่อร่างกาย ไม่เหมือนกับแก๊สน้ำตา ถ้าหากสามารถสังเคราะห์กลิ่นทุเรียนที่มีกลิ่นแรงมากได้ ก็อาจจะนำไปใช้เป็นสารในการควบคุมฝูงชนได้ ซึ่งคงใช้ได้กับฝรั่ง แต่คงใช้ไม่ค่อยได้ผลกับคนไทยและคนทางเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

 

รูปที่ ๖ รูปบนคือบทคัดย่อบทความ ส่วนรูปร่าง (Table 1) คือผลการวิเคราะห์สารประกอบที่ทำให้เกิดกลิ่นในทุเรียน

แหล่งที่มาข้อมูลประกอบการเขียน
  

- สิทธิบัตรการผลิตกรดไฮโปคลอรัส

US 2240344 Preparation of hypochlorous acid

US 4504456 Process and apparatuss for the manufacture of HClO

US 5322677 Process for producing concentrated HClO solutions

US 6048513A Method for synthesis of hypohalous acid
 

- สิทธิบัตรการผลิตเอทิลีนคลอโรไฮดริน

US 1456959 Process for making chlorohydrin

US 2566355 Process of preparation of olefin chlorohydrin

US 2265793 Preparation of chlorohydrins

US 2769845 Production of olefin chlohydrins

- สิทธิบัตรการผลิตไธโอไดไกลคอล

US 2278090 Methof of thiodiglycol production

อื่น ๆ

http://en.wikipedia.org/wiki/Hypochlorous_acid

http://en.wikipedia.org/wiki/2-Chloroethanol

http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur_mustard

http://en.wikipedia.org/wiki/Diethyl_sulfide