Этот инновационный метод включает бромтиолирование аринов, что приводит к образованию высокофункциональных
о
-бромбензолтиолы, которые в дальнейшем могут быть использованы для получения разнообразных сераорганических соединений. Фото: Сугуру Ёсида из Токийского научного университета.
Сероорганические 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 аринов, что затрудняет контроль над процессом.
Чтобы решить эту проблему, доцент Сугуру Ёсида и г-н Шинья Табата с кафедры биологических наук и технологий факультета перспективной инженерии Токийского научного университета 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. “
Выводы опубликовано в журнале Органические буквы.
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 переносимость различных химических групп 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 потенциальные возможности применения своего исследования.
Данное исследование открывает новые возможности для синтеза сераорганических соединений, имеющих разнообразное применение 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.
Предоставлено Токийским научным университетом