El metanotiol / ˌ m ɛ θ . eɪ n . ˈ θ aɪ . ɒ l / (también conocido como metilmercaptano ) es un compuesto organosulfurado con la fórmula química CH
3SH . Es un gas incoloro con un olor pútrido característico. Es una sustancia natural que se encuentra en la sangre , el cerebro y las heces de los animales (incluidos los humanos), así como en los tejidos vegetales . También se presenta de forma natural en ciertos alimentos, como algunos frutos secos y el queso . Es uno de los compuestos químicos responsables del mal aliento y del olor a flatulencia . El metanotiol es el tiol más simple y a veces se abrevia como MeSH . Es muy inflamable.
La molécula es tetraédrica en el átomo de carbono, como el metanol . Es un ácido débil , con un p K a de ~10,4, pero es unas cien mil veces más ácido que el metanol. La sal incolora se puede obtener de esta manera:
El anión tiolato resultante es un nucleófilo fuerte .
Se puede oxidar a disulfuro de dimetilo :
La oxidación posterior convierte el disulfuro en dos moléculas de ácido metanosulfónico , que es inodoro. La lejía desodoriza el metanotiol de esta manera.
El metanotiol (MeSH) se libera como subproducto de la pulpa kraft en las plantas de pulpa . En la pulpa kraft, la lignina se despolimeriza por ataque nucleofílico con el ion hidrosulfuro fuertemente nucleofílico (HS − ) en un medio altamente alcalino. Sin embargo, en una reacción secundaria, HS − ataca a los grupos metoxilo (OMe) en la lignina , desmetilándolos para dar grupos fenolato libres (PhO − ) y liberando MeSH. Debido a la alcalinidad, el MeSH se desprotona fácilmente ( MeSNa ), y el ion MeS − formado también es un nucleófilo fuerte, que reacciona aún más con sulfuro de dimetilo . Los compuestos permanecen en el licor y se queman en la caldera de recuperación , donde el azufre se recupera como sulfuro de sodio . [4]
El metanotiol se libera a partir 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 petróleos crudos . Se encuentra en diversas plantas y hortalizas, como los rábanos.
En el agua de mar superficial , el metanotiol es el principal producto de degradación del metabolito de las algas dimetilsulfoniopropionato (DMSP). Las bacterias marinas parecen obtener la mayor parte del azufre en sus proteínas mediante la descomposición del DMSP y la incorporación de metanotiol, a pesar del hecho de que el metanotiol está presente en el agua de mar en concentraciones mucho más bajas que el sulfato (~0,3 nM frente a 28 mM). Las bacterias en entornos con y sin oxígeno también pueden convertir el metanotiol en sulfuro de dimetilo (DMS), aunque la mayor parte del DMS en el agua de mar superficial se produce por una vía separada. [5] Tanto el DMS como el metanotiol 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 . [6] En el pasado se pensaba que la producción de metanotiol en la orina después de comer espárragos era un rasgo genético . Investigaciones más recientes sugieren que todos los humanos producen ese olor peculiar después de consumir espárragos, mientras que la capacidad de detectarlo (el metanotiol es uno de los muchos componentes de la "orina de espárragos") es en realidad un rasgo genético. [7] Los componentes químicos responsables del cambio en el olor de la orina aparecen tan pronto como 15 minutos después de comer espárragos. [8]
El metanotiol se prepara comercialmente mediante la reacción de metanol con gas de sulfuro de hidrógeno sobre un catalizador de óxido de aluminio : [9]
Aunque no es práctico, se puede preparar mediante la reacción de yoduro de metilo con tiourea . [10]
El metanotiol se utiliza principalmente para producir el aminoácido esencial metionina , que se utiliza como componente dietético en alimentos para aves y animales. [9] El metanotiol también se utiliza en la industria del plástico como moderador de polimerizaciones de radicales libres [9] y como precursor en la fabricación de pesticidas .
Este producto químico también se utiliza en la industria del gas natural como odorizante , ya que se mezcla bien con el metano . El característico olor a vegetación podrida de la mezcla es ampliamente conocido por los clientes de gas natural como un indicador de una posible fuga de gas , incluso una muy pequeña. [11]
La hoja de datos de seguridad (SDS) indica que el metanotiol es un gas incoloro e inflamable con un olor extremadamente fuerte y repulsivo. En concentraciones muy altas es altamente tóxico y afecta el sistema nervioso central. Su olor penetrante proporciona una advertencia en concentraciones peligrosas. Se ha informado de un umbral de olor de 1 ppb . [12] El límite máximo de la OSHA de los Estados Unidos figura en 10 ppm.
En 2001, un incendio en un vagón de ferrocarril de 25.000 galones estadounidenses (95.000 litros) cerca de Trenton, Michigan, dejó tres personas muertas y nueve heridas. [13]
El 15 de noviembre de 2014, en las instalaciones de DuPont en La Porte, Texas , se liberaron 24.000 libras de metilmercaptano que se desplazaron a favor del viento hacia las zonas circundantes, matando a cuatro personas e hiriendo a otra. [14] [15] En 2023, DuPont se declaró culpable de negligencia criminal por su papel en la fuga. Se le ordenó a la empresa pagar una multa de 12 millones de dólares y donar otros 4 millones de dólares a la National Fish and Wildlife Foundation . [16] [17]
El 14 de julio de 2022, se produjo un derrame accidental de metanotiol en Charlotte, Carolina del Norte . Si bien no hubo heridos, un fenómeno meteorológico poco común provocó que el olor persistiera durante varias horas. Muchos creyeron que estaban experimentando una fuga de gas natural , lo que provocó un gran volumen de llamadas de emergencia y el cierre de varias oficinas del gobierno local. [18]
El 10 de abril de 2024, se atribuyó a un "proveedor ascendente" de Columbia Gas una liberación accidental [19] de un nivel de metilmercaptano superior al esperado en el suministro de gas natural . Esta liberación fue notada por los residentes de al menos los condados de Richland , Ashland y Lorain en Ohio. Numerosas escuelas cancelaron su jornada escolar y se llevaron a cabo numerosas evacuaciones por precaución antes de que se entendiera la fuente del olor. No se reportaron heridos ni muertos.