Desbloqueando moléculas complexas de enxofre:uma nova abordagem para a síntese de equivalentes de benzenotiol funcionalizados
Este método inovador envolve a bromotiolação de intermediários arinos, resultando na formação de o altamente funcionais -bromobenzenotióis, que podem ser posteriormente utilizados para preparar diversos compostos organossulfurados. Crédito:Suguru Yoshida da Universidade de Ciências de Tóquio Compostos organossulfurados, compostos orgânicos que contêm enxofre, são vitais em processos biológicos e campos de pesquisa como produtos farmacêuticos, imagens biomédicas, agricultura e eletrônica. Compostos como fenotiazina, tiantreno e tienotiofeno, contendo esqueletos organossulfurados, desempenham papéis essenciais nesses domínios.
Vários métodos foram desenvolvidos que utilizam o-bromobenzenotióis como componente chave para sintetizar esses compostos. Isto se deve principalmente às altas reatividades do tiol (átomo de enxofre ligado a um átomo de hidrogênio) e porções de bromo de o-bromobenzenotióis, compostos que contêm um átomo de bromo ligado às posições um ou dois (posição orto) em um anel de benzeno próximo a um átomo de enxofre.
Os métodos convencionais para produzir o-bromobenzenotióis envolvem a adição de bromo à anilina e, em seguida, o uso de intermediários de diazônio para adição de enxofre. Este processo apresenta desafios, incluindo adição seletiva de bromo na posição orto, dificuldade de trabalhar com certos grupos químicos e a tendência dos o-bromobenzenotióis de oxidarem facilmente no ar, liberando odores desagradáveis.
Recentemente, os cientistas descobriram um novo método com grande potencial para sintetizar vários compostos aromáticos complexos, adicionando seletivamente moléculas em intermediários arinos. No entanto, apesar deste sucesso, a criação de o-bromobenzenotióis adicionando uma molécula de bromo e um grupo tiol a estes intermediários tem sido difícil. Isso ocorre porque os compostos contendo enxofre reagem fortemente com as moléculas de arina, dificultando o controle do processo.
Para enfrentar este desafio, o Professor Associado Suguru Yoshida e o Sr. Shinya Tabata, do Departamento de Ciência e Tecnologia Biológica da Faculdade de Engenharia Avançada da Universidade de Ciências de Tóquio, desenvolveram um novo método.
O professor Yoshida explica:"Desenvolvemos um método para sintetizar equivalentes estáveis de o-bromobenzenotiol por bromotiolação de intermediários arino com um equivalente de sulfeto de hidrogênio apropriado e um reagente de bromação eletrofílico, resultando em reatividade controlada no átomo de enxofre que evita adições subsequentes com intermediários arino. "
As descobertas foram publicadas na revista Organic Letters .
Os pesquisadores utilizaram xantato de potássio em vez de sulfeto de hidrogênio, devido à sua melhor reatividade nas reações arinas e brometo de pentafluorofenila como reagente de bromação eletrofílico. Esta combinação permitiu-lhes produzir eficientemente equivalentes complexos de o-bromobenzenotiol chamados aril xantatos.
Notavelmente, este método demonstrou boa tolerância a vários grupos químicos e evitou a formação de produtos indesejados. Utilizando aril xantatos, os pesquisadores prepararam diversos compostos organossulfurados altamente funcionalizados, como fenotiazinas e tiantrenos, utilizando protocolos simples e sem odor desagradável, graças à alta estabilidade dos compostos.
Com precursores de arina prontamente disponíveis e transformações versáteis alcançáveis usando o-bromobenzenotióis, este método permitiu a síntese de uma ampla variedade de compostos organossulfurados com esqueletos organossulfurados altamente fundidos. Além disso, este método tem o potencial de reduzir significativamente o número de etapas na síntese de organossulfurados multi-substituídos, contribuindo para a descoberta de medicamentos nas ciências farmacêuticas.
"Com o nosso método, agora é possível sintetizar compostos contendo enxofre com estruturas complexas que são difíceis de alcançar usando métodos convencionais. Ele pode permitir o desenvolvimento de novos compostos organossulfurados que podem levar à descoberta de novos medicamentos, agroquímicos ecológicos para agricultura sustentável, materiais avançados e eletrônica orgânica", comenta o Prof. Yoshida, ressaltando as aplicações potenciais de seu estudo.
Este estudo abre novas possibilidades para a síntese de compostos organossulfurados com diversas aplicações em diversos campos. “Novos estudos sobre ampliação do escopo e aplicações deste método para síntese de compostos organossulfurados bioativos estão em andamento em nosso laboratório”, conclui o Prof.
