p Síntese de sulfeto de arila catalisada por níquel através de uma reação de troca de arila. Crédito:Waseda University
p Sulfeto de arila, um composto aromático no qual o enxofre está ligado a um aril (um grupo funcional derivado de um anel aromático), é encontrado em materiais biologicamente ativos eficazes contra asma, Doença de Alzheimer, e câncer. Como resultado, os químicos têm demonstrado muito interesse na síntese de sulfetos de arila. Tradicionalmente, As reações de formação da ligação carbono-enxofre (C-S) entre tióis e aril eletrófilos catalisados por metais de transição têm sido empregadas para a síntese de sulfeto de arila devido à sua alta confiabilidade. Contudo, os tióis têm um cheiro desagradável e são tóxicos. Haveria uma maneira de sintetizar sulfetos de arila que evitasse o uso de tióis? p Uma equipe de químicos da Universidade Waseda, Japão, liderado pelo professor Junichiro Yamaguchi aborda esta questão em um estudo recente publicado no
Jornal da American Chemical Society , e desenvolveu uma técnica que faz o trabalho sem tióis. A equipe pegou a sugestão de um estudo anterior, onde eles usaram um catalisador de níquel para sintetizar ésteres aromáticos de dois compostos aromáticos. “Em 2020, desenvolvemos o primeiro método de síntese de éster usando reações de troca de anel aromático e decidimos aplicar o conhecimento adquirido com essa reação para realizar uma síntese de sulfeto livre de tiol, "explica Yamaguchi, falando da origem do estudo.
p Contra este pano de fundo, a equipe começou a sintetizar sulfetos de arila e ésteres aromáticos. Eles começaram reagindo sulfeto de 4-tolil e 4-fenilbenzoato na presença de um catalisador de níquel e descobriram que o sulfeto de arila desejado foi sintetizado na presença de um ligante, dcypt, e um aditivo de zinco, Zn (OAc)
2 .
p Encorajado pelos resultados, a equipe passou a investigar o mecanismo da reação. Eles reagiram o sulfeto de arila com o catalisador de níquel (Ni (cod)
2 ) e o ligante, dcypt, e observou a formação de um complexo de níquel que consiste no catalisador, o ligante, e o sulfureto de arilo. Este complexo de níquel pode reagir com o éster aromático para formar um par de complexos de níquel que podem reagir entre si para formar o sulfeto de arila desejado.
p Uma equipe de químicos da Universidade Waseda, Japão, começou a sintetizar sulfetos de arila usando sulfuretos de arila e ésteres aromáticos após o desenvolvimento de uma síntese de éster envolvendo uma troca de anel aromático. Crédito:Junichiro Yamaguchi da Universidade Waseda, Japão
p A partir dessas reações, a equipe concluiu que a síntese de sulfeto de arila catalisada por Ni ocorreu em uma sequência de etapas. Inicialmente, o sulfeto de arila e os ésteres aromáticos sofreram reações de adição oxidativa simultâneas ao catalisador de níquel / ligante formando complexos de níquel. Esses complexos de níquel podem se envolver em uma reação de troca de arila para formar um conjunto de intermediários de níquel. Isto foi então seguido pela eliminação redutiva dos intermediários para regenerar o catalisador Ni / ligante e formar o sulfeto de arila desejado.
p A eliminação redutiva dos intermediários de níquel, Contudo, reduziu o rendimento do sulfeto de arila. Para combater isso, a equipe empregou sulfeto de 2-piridil, que acelerou esta etapa limitante, melhorando o rendimento. Adicionalmente, o método de síntese funcionou com vários eletrófilos de arila, como ésteres aromáticos, derivados de arenol e halogenetos de arila.
p "O método de síntese de sulfeto desenvolvido pode prosseguir para uma variedade de compostos bioativos complexos, como probenecida, flavona, estrona, fenilalanina, umbeliferona, e derivados de β-isocupreidina, "comenta um animado Yamaguchi, contemplando as perspectivas de sua nova técnica de síntese. "Além disso, a capacidade de usar ésteres aromáticos ecológicos e derivados de fenol como matéria-prima e sulfeto de piridila como agente de sulfeto pode tornar esta tecnologia adequada para aplicações em escala industrial e laboratorial. "