Открытие сложных молекул серы: новый подход к синтезу функционализированных эквивалентов бензолтиола

Важные новости

Разблокирование сложных молекул серы: А новый подход к синтезу функционализированных эквивалентов бензолтиола

Этот инновационный метод включает бромтиолирование ариновых интермедиатов, в результате чего образуются высокофункциональные o-бромбензолтиолы, которые впоследствии можно использовать для получения разнообразных сероорганические соединения. Фото: Сугуру Ёсида из Токийского научного университета

Сераорганические соединения, органические соединения, содержащие серу, жизненно важны в биологических процессах и областях исследований, таких как фармацевтика, биомедицинская визуализация, сельское хозяйство и электроника. Такие соединения, как фенотиазин, тиантрен и тиенотиофен, содержащие сероорганические скелеты, играют ключевую роль в этих доменах.

Было разработано множество методов, в которых о-бромбензолтиолы используются в качестве ключевого компонента для синтеза этих соединений. Это главным образом связано с высокой реакционной способностью тиола (атом серы, связанного с атомом водорода) и бромных фрагментов о-бромбензолтиолов, соединений, которые содержат атом брома, присоединенный к первому или второму положениям (орто-положению) в бензольном кольце рядом с атом серы.

Обычные методы получения о-бромбензолтиолов включают добавление брома к анилину с последующим использованием промежуточных продуктов диазония для добавления серы. Этот процесс создает проблемы, в том числе селективное добавление брома в орто-положение, трудности работы с определенными химическими группами и склонность о-бромбензолтиолов легко окисляться на воздухе, выделяя неприятные запахи.

Недавно ученые нашли новый метод с большим потенциалом синтеза различных сложных ароматических соединений путем избирательного добавления молекул к ариновым промежуточным соединениям. Однако, несмотря на этот успех, создание о-бромбензолтиолов путем добавления молекулы брома и тиоловой группы к этим промежуточным соединениям оказалось сложной задачей. Это связано с тем, что серосодержащие соединения сильно реагируют с молекулами арина, что затрудняет контроль над процессом.

Чтобы решить эту проблему, доцент Сугуру Ёсида и г-н Шинья Табата с кафедры биологии Наука и технологии Факультета перспективной инженерии Токийского университета науки разработали новый метод.

Профессор Йошида объясняет: «Мы разработали метод синтеза стабильных эквивалентов о-бромбензолтиола путем бромтиолирования ариновых промежуточных соединений соответствующим сероводородным эквивалентом и электрофильным бромирующим реагентом, что приводит к контролируемой реакционной способности атома серы, что предотвращает последующее присоединение к ариновым промежуточным соединениям. «

Результаты опубликованы в журнале Organic Letters.

Исследователи использовали ксантогенат калия вместо сероводорода из-за его лучшей реакционной способности в ариновых реакциях и пентафторфенилбромид в качестве электрофильного бромирующего реагента. Эта комбинация позволила им эффективно производить сложные эквиваленты о-бромбензолтиола, называемые арилксантогенатами.

Примечательно, что этот метод продемонстрировал хорошую толерантность к различным химическим группам и предотвратил образование нежелательных продуктов. Используя арилксантогенаты, исследователи получили разнообразные высокофункциональные сераорганические соединения, такие как фенотиазины и тиантрены, используя простые протоколы без неприятного запаха благодаря высокой стабильности соединений.

Благодаря легкодоступным предшественникам аринов и универсальным превращениям, достижимым с использованием о-бромбензолтиолов, этот метод позволил синтезировать широкий спектр сероорганических соединений с высококонденсированными сероорганическими скелетами. Кроме того, этот метод потенциально может значительно сократить количество этапов синтеза мультизамещенных сероорганических соединений, что будет способствовать открытию лекарств в фармацевтических науках.

«С помощью нашего метода теперь можно синтезировать серосодержащие соединения сложной структуры, которую трудно получить с помощью традиционных методов. Это может позволить разработать новые сераорганические соединения, которые могут привести к открытию новых лекарств, экологически чистых агрохимикатов. для устойчивого сельского хозяйства, современных материалов и органической электроники», — отмечает профессор Йошида, подчеркивая потенциальное применение своего исследования.

Это исследование открывает новые возможности для синтеза сераорганических соединений с разнообразным применением во многих областях. «В нашей лаборатории продолжаются дальнейшие исследования по расширению области применения и применению этого метода для синтеза биоактивных сероорганических соединений», — заключает профессор Йошида.

Подробнее:< /strong> Шинья Табата и др., Бромотиолирование аринов для синтеза эквивалентов 2-бромбензолтиола, Organic Letters (2024). DOI: 10.1021/acs.orglett.4c00944

Информация журнала: Органические письма

Предоставлено Токийским научным университетом

Новости сегодня

Последние новости