Mercaptan ist ein Oberbegriff für eine Familie organischer Schwefelverbindungen, die eine an ein Kohlenstoffatom gebundene Sulfhydril(SH)-Gruppe enthalten. Sie sind in ihrer Struktur den Alkoholen analog, wobei der Sauerstoff im Alkohol durch Schwefel ersetzt ist, der zur gleichen Gruppe von Elementen gehört; Anstelle der in Alkoholen vorkommenden Hydroxylgruppe (OH) haben Mercaptane – auch Thiole genannt – eine Sulfhydrilgruppe. Alkohole wie Methanol (CH3OH) und Ethanol (CH3CH2OH) haben somit Thioläquivalente: Methanthiol (CH3SH) und Ethanthiol (CH3CH2SH). Der Name ist eine Abkürzung für mercurium captans, lateinisch für „Quecksilber einfangen“, da sich diese Verbindungen leicht mit Quecksilber verbinden. Mercaptane zeichnen sich durch ihren sehr starken und meist unangenehmen Geruch aus.
Die einfachste und bekannteste dieser Substanzen ist Methylmercaptan (CH3SH), auch Methanthiol genannt und manchmal auch einfach Mercaptan genannt. Es ist ein farbloses, brennbares Gas, das nach verfaultem Kohl riecht. Diese Verbindung kommt in geringen Mengen im menschlichen Körper vor und wird durch den Abbau der essentiellen, schwefelhaltigen Aminosäure Methionin produziert, die in vielen Lebensmitteln wie Eiern, Fleisch, Fisch, Nüssen und Samen vorkommt. Der Abbau von Methionin findet im Darm durch Bakterien statt, aber verschiedene Bakterien im Mund können aus dieser Aminosäure auch Methanthiol produzieren, das Atemgeruch verursacht.
Es gibt eine Reihe anderer natürlicher Quellen für Mercaptane. Sie werden durch den Zerfall von tierischen und pflanzlichen Stoffen gebildet und Methylmercaptan ist sogar in einigen Lebensmitteln wie Käse und einigen Nüssen enthalten. Die übelriechende Substanz, die Stinktiere ausstoßen, wenn sie sich bedroht fühlen, enthält eine Reihe von Mercaptanen. Einige dieser Verbindungen finden sich auch in Rohöl.
Die industrielle Herstellung von Mercaptanen erfolgt durch Kombination eines Alkohols mit Schwefelwasserstoff (H2S), beispielsweise entsteht Methylmercaptan durch die Reaktion CH3OH + H2S -> CH3SH + H2O. Eine ihrer Hauptanwendungen ist als Zusatz zu Erdgas; Aufgrund ihres starken Geruchs sind nur geringe Mengen erforderlich, um Gaslecks leicht nachweisbar zu machen. Methylmercaptan wird bei der Herstellung einiger Pestizide verwendet. Es wird auch in Dimethyldisulfid (DMDS) umgewandelt, das verwendet wird, um Teer von den Katalysatoren zu entfernen, die in der Erdölraffination verwendet werden.
Da Methylmercaptan natürlich im Körper vorkommt, wird es in sehr geringen Mengen nicht als gefährlich angesehen; die Exposition gegenüber sehr hohen Konzentrationen von kann jedoch das Zentralnervensystem beeinträchtigen und möglicherweise zu Atemversagen, Koma und Tod führen. Der Geruch dieser Verbindung ist in extrem niedrigen Konzentrationen wahrnehmbar, möglicherweise bis hinunter zu nur einem Teil pro Milliarde, so dass dies normalerweise eine wirksame Warnung darstellen würde. Es gibt jedoch einige Hinweise darauf, dass eine längere Exposition die Nase desensibilisieren kann, wodurch der Geruch weniger wahrnehmbar wird. Ethylmercaptan gilt als weniger giftig.