Abstract
The present work is part of a broader research program on the energetics of formation of heterocycles, aiming the study of the enthalpic effects of the introduction of different substituents into heterocycles. In this work we present the results of the thermochemical research on sulphur heterocycles of the type substituted thiophenes with different kind of substituents, mainly alkyl, ester, acetyl, carboxamide, acetamide, carbonitrile and carboxaldehyde.
The standard (p o=0.1 MPa) molar enthalpies of formation, in the condensed phase, at T=298.15 K, of a large number of substituted thiophenes, were derived from their standard massic energies of combustion, measured by rotating-bomb combustion calorimetry, while the standard molar enthalpies of vaporization or sublimation of those compounds were obtained either by high temperature Calvet Microcalorimetry, or by the temperature dependence of their vapour pressures determined by the Knudsen effusion technique. The standard molar enthalpies of formation, of the studied sulphur heterocycles in the gaseous phase, were then derived. The results are interpreted in terms of structural contributions to the energetics of the substituted thiophenes, the internal consistency of the results is discussed and, whenever appropriate and possible, empirical correlations are suggested for the estimation of standard molar enthalpies of formation, at T=298.15 K, of substituted thiophenes. A Table of enthalpic increments for different group substituents in positions 2 or 3 of the thiophene ring has been established.
Similar content being viewed by others
References
W. N. Neira, M. I. Rivera, G. Kohlhagen, M. L. Hursey, P. Pourquier, E. A. Sausville and Y. Pommier, Mol. Pharmacol., 56 (1999) 478.
R. Villar, I. Encio, M. Migliaccio, M. J. Gil and V. Martinez-Merino, Bioorg. Med. Chem., 12 (2004) 963.
M. B. Sahasrabudhe, M. K. Nerurkar, M. V. Nerurkar, B. D. Tilak and M. D. Bhavsar, Br. J. Cancer, 14 (1960) 547.
A. V. Kalinin, M. A. Reed, B. H. Norman and V. Snieckus, J. Org. Chem., 68 (2003) 5992.
R. K Russell, J. B. Press, R. A. Rampulla, J. J. McNally, R. Falotico, J. A. Keiser, D. A. Bright and A. Tobia, J. Med. Chem., 31 (1988) 1786.
W. C. McCormick and I. B. Abrass, Lancet 352 Supl. IV (1998) 6.
C. E. Stephens, T. M. Felder, J. W. Sowell, G. Andrei, J. Balzarini, R. Snoeck and E. De Clercq, Bioorg. Med. Chem., 9 (2001) 1123.
J. B. Hudson, R. J. Marles, C. S. Breau, L. Harris and J. T. Arnason, Photochem. Photobiol., 60 (1994) 591.
G. Guillet, J. Harmatha, T. G. Waddell, B. J. R. Philogène and J. T. Arnason, Photochem. Photobiol., 71 (2000) 111.
http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/out106_en.pdf published online by the Scientific Committee for Food (05/07/2004).
http://en.wikipedia.org/wiki/Biotin (15/03/2007).
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biotina (15/03/2007).
R. M. Acheson, An Introduction to the Chemistry of Heterocyclic Compounds, 2nd Ed., Wiley International Edition, U.S.A (1967).
F. C. Meotti, D. O. Silva, A. R. S. Santos, G. Zeni, J. B. T. Rocha and C. W. Nogueira, Environm. Toxicol. Pharmacol., 37 (2003) 37.
I. C. F. R. Ferreira, R. C. Calhelha, L. M. Estevinho and M. J. R. P. Queiroz, Bioorgan. Med. Chem. Lett., 14 (2004) 5831.
S. Tehranchian, T. Akbarzadeh, M. R. Fazeli, H. Jamalifr and A. Shafiee, Bioorgan. Med. Chem. Lett., 15 (2005) 1023.
R. L. Jarvest, I. L. Pinto, S. M. Ashman, C. E. Dabrowski, A. V. Fernandez, L. J. Jennings, P. Lavery and D. G. Tew, Bioorgan. Med. Chem. Lett., 9 (1999) 443.
C. E. Stephens, T. M. Felder, J. W. Sowell Sr., G. Andrei, J. Balzarini, R. Snoeck and E De Clercq, Bioorgan. Med. Chem., 9 (2001).
D. Mares, B. Tosi, F. Poli, E. Andreotti and C. Romagnoli, Microbiol. Res., 159 (2004) 295.
C. K. Ryu, S. K. Lee, J. Y. Han, O. J. Jung, J. Y. Lee and S. H. Jeong, Bioorgan. Med. Chem. Lett., 15 (2005).
J. Malmström, M. Jonsson, I. A. Cotgreave, L. Hammarström, M. Sjödin and L. Engmann, J. Am. Chem. Soc., 123 (2001) 3434.
I. C. F. R. Ferreira, M. J. R. P. Queiroz, M. Vilas-Boas, L. M. Estevinho, A. Begouin and G. Kirsch, Bioorgan. Med. Chem. Lett., 16 (2006) 1384.
I. C. González, L. N. Davis and C. K. Smith, Bioorgan. Med. Chem. Lett., 14 (2004) 4037.
D. L. Temple, J. P. Yevich, R. R. Covington, C. A. Hanning, R. J. Seidehamel, H. K. Mackey and M. J. Bartek, J. Med. Chem., 22 (1979) 505.
C. J. Thompson, H. J. Coleman, L. Mikkelsen, D. Yee, C. C. Ward and H. T. Rall, Anal. Chem., 28 (1956) 1384.
G. D. Galpern, Usp. Khim., 45 (1976) 1395.
R. J. Angelici, Acc. Chem. Res., 21 (1988) 387.
C. Bianchini and A. Meli, Acc. Chem. Res., 31 (1998) 109.
M. Benabdellah, A. Aouniti, A. Dafali, B. Hammouti, M. Benkaddour, A. Yahyi and A. Ettouhami, Appl. Surf. Sci., 252 (2006).
R. D. McCullough, Adv. Mater., 10 (1998) 93.
F. Garnier, G. Horowitz, X. Peng and D. Fichou, Adv. Mater., 2 (1990) 592.
C. D. Dimitrakopoulos and P. R. L. Malenfant, Adv. Mater., 14 (2002) 99.
M. Giannetto, V. Mastria, G. Mori, A. Arduini and A. Secchi, Sensor. Actuat. B — Chem., 115 (2006) 62.
G. Tourillon, Handbook of Conducting Polymers, T. A. Skotheim, Ed.; Marcel Dekker: New York (1986) 293.
M. B.-Abérem, H.-Anh Ho and M. Leclerc, Tetrahedron, 60 (2004) 11169.
K. Doré, S. Dubus, H. -A. Ho, I. Lévesque, M. Brunette, G. Corbeil, M. Boissinot, G. Boivin, M. G. Bergeron, D. Boudreau and M. Leclerc, J. Am. Chem. Soc., 126 (2004) 4240.
M. A. V Ribeiro da Silva and A. F. L. O. M. Santos, J. Therm. Anal. Cal., 88 (2007) 7.
M. A. V. Ribeiro da Silva and A. F. L. O. M. Santos, J. Chem. Thermodyn., 40 (2008) 1217.
M. V. Roux, M. Temprado, R. Notário, J. S. Chickos, A. F. L. O. M. Santos and M. A. V. Ribeiro da Silva, J. Phys. Chem. A, 111 (2007) 5280.
M. V. Roux, M. Temprado, P. Jiménez, R. Notário, J. S. Chickos, A. F. L. O. M. Santos and M. A. V. Ribeiro da Silva, J. Phys. Chem., A 111 (2007) 11084.
M. A. V. Ribeiro da Silva and A. F. L. O. M. Santos, J. Chem. Thermodyn., 40 (2008) 1309.
M. A. V. Ribeiro da Silva and A. F. L. O. M. Santos, J. Chem. Thermodyn., 40 (2008) 917.
M. A. V. Ribeiro da Silva and A. F. L. O. M. Santos, J. Chem. Thermodyn., 40 (2008) 166.
M. A. V. Ribeiro da Silva and A. F. L. O. M. Santos, J. Chem. Thermodyn., 40 (2008) 225.
J. Coops, R. S. Jessup and K. G. van Nes, in: F. D. Rossini (Ed.), Experimental Thermochemistry, vol. 1, Interscience: New York, 1956 (Chapter 3).
J. D. Cox, H. A. Gundry and A. J. Head, Trans. Faraday Soc., 60 (1964) 653.
H. A. Gundry and A. J. Head, J. Chem. Thermodyn., 10 (1978) 195.
M. D. M. C. Ribeiro da Silva, P. Souza and G. Pilcher, J. Chem. Thermodyn., 21 (1989) 173.
M. A. V. Ribeiro da Silva, M. L. C. C. H. Ferrào and A. J. M. Lopes, J. Chem. Thermodyn., 25 (1993) 229.
M. A. V. Ribeiro da Silva, J. M. Gonçalves and G. Pilcher, J. Chem. Thermodyn., 29 (1997) 253.
F. A. Adedeji, D. L. S. Brown, J. A. Connor, M. Leung, M. I. Paz-Andrade and H. A. Skinner, J. Organomet. Chem., 97 (1975) 221.
M. A. V. Ribeiro da Silva, M. A. R. Matos and L. M. P. F. Amaral, J. Chem. Thermodyn., 27 (1995) 565.
L. M. N. B. F. Santos, B. Schröder, O. O. P. Fernandes and M. A. V. Ribeiro da Silva, Thermochim. Acta, 415 (2004) 15.
M. A. V Ribeiro da Silva and M. J. S. Monte, Thermochim. Acta, 171 (1990) 169.
M. A. V Ribeiro da Silva, M. L. C. C. H. Ferrão, M. J. S. Monte, J. M. Gonçalves and F. Jiye, J. Chem. Thermodyn., 31 (1999) 1067.
M. J. S. Monte, A. R. R. P. Almeida and M. A. V. Ribeiro da Silva, J. Chem. Thermodyn., 36 (2004) 385.
M. A. V. Ribeiro da Silva, M. J. S. Monte and L. M. N. B. F. Santos, J. Chem. Thermodyn., 38 (2006) 778.
W. J. Hehre, L. Radom, P. V. R. Schleyer and J. A. Pople, Ab Initio Molecular Orbital Theory, Wiley, New York 1986.
M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian03, Revision C. 02, Gaussian Inc., Pittsburgh, PA (2004).
L. A. Curtiss, K. Raghavachari, G. W. Trucks and J. A. Pople, J. Chem. Phys., 94 (1991) 7221.
L. A. Curtiss, K. Raghavachari, P. C. Redfern, V. Rassolov and J. A. Pople, J. Chem. Phys., 109 (1998) 7764.
J. B. Pedley, Thermochemical Data and Structures of Organic Compounds, Vol. 1, TRC Data Series: College Station, TX (1994).
W. N. Hubbard, D. W. Scott, F. R. Frow and G. Waddington, J. Am. Chem. Soc., 77 (1955) 5855.
R. E. Pennington, H. L. Finke, W. N. Hubbard, J. F. Messerly, F. R. Frow, I. A. Hossenlopp and G. Waddington, J. Am. Chem. Soc., 78 (1956) 2055.
L. A. Curtiss, K. Raghavachari, P. C. Redfern and J. A. Pople, J. Chem. Phys., 106 (1997) 163.
M. N. Glukhovtsev and S. Laiter, Theor. Chim. Acta, 92 (1995) 327.
K. Raghavachari, B. B. Stefanov and L. A. Curtiss, J. Chem. Phys., 106 (1997) 6764.
M. A. V. Ribeiro da Silva and L. M. P. F. Amaral, J. Chem. Thermodyn. Doi: 10. 1016/j. jct. 2008. 08. 004
V. L. S. Freitas, L. I. P. Oliveira and M. D. M. C. Ribeiro da Silva, J. Chem. Thermodyn., 39 (2007) 39.
J. D. Cox, G. Pilcher, Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds, Academic Press, London (1970).
F. W. Evans and H. A. Skinner, Trans. Faraday Soc., 55 (1959) 255.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Ribeiro da Silva, M.A.V., Santos, A.F.L.O.M. Energetics of some sulphur heterocycles. J Therm Anal Calorim 95, 333–344 (2009). https://doi.org/10.1007/s10973-008-9583-0
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s10973-008-9583-0