Language
Country/Area
No result found
Mengapa reaksi Thiol-ene dikenal sebagai "reaksi klik" dalam kimia? Apa rahasia di baliknya?
Dalam kimia senyawa sulfur organik, reaksi tiol-ena (juga dikenal sebagai reaksi sulfidasi hidrasi olefin) merupakan reaksi organik yang penting. Reaksi ini dilakukan antara senyawa yang mengandung sulfur (R−SH, tiol) dan alkena (R2C=CR2), yang akhirnya membentuk tioeter (R−S−R'). Meskipun reaksi ini pertama kali dilaporkan pada awal tahun 1905, reaksi ini mulai mendapat perhatian pada akhir tahun 1990-an dan awal tahun 2000-an karena kelayakan dan penerapannya yang luas. Saat ini, reaksi tiol-ena secara umum diterima sebagai salah satu "reaksi klik" terutama karena hasil yang tinggi, stereoselektivitas, laju reaksi yang cepat, dan gaya penggerak termodinamika.
Karena sifat adisi anti-Markovnikov dari reaksi ini, senyawa tiol dapat ditambahkan ke alkena dengan cara tertentu.
Mekanisme reaksi
Penambahan radikal bebas
Reaksi tiol-ena diperkirakan berlangsung melalui dua mekanisme: penambahan radikal dan penambahan Michaelis-Menten katalitik. Penambahan radikal dapat dimulai dengan cahaya, panas, atau inisiator radikal untuk membentuk radikal sulfanil. Radikal ini kemudian bereaksi dengan gugus ena melalui penambahan anti-Markonnikov untuk membentuk radikal yang berpusat pada karbon. Langkah transfer rantai dalam proses ini menghilangkan radikal hidrogen dari tiol, yang dapat berpartisipasi dalam beberapa langkah propagasi. Reaksi tiol-ena menggunakan radikal bebas sangat menguntungkan untuk sintesis karena langkah-langkah ini secara efektif menghasilkan jaringan polimer yang seragam.
Penambahan Michaelis
Selain itu, reaksi tiol-ena juga dapat dilakukan melalui jalur penambahan Michaelis-Menten. Jenis reaksi ini umumnya dikatalisis oleh basa atau nukleofil. Produk akhir konsisten dengan penambahan radikal bebas dan masih merupakan penambahan anti-Markonikov. hasil yang sukses.
Dinamika
Reaksi kimia umumnya memiliki efisiensi tinggi dan laju reaksi cepat, tetapi laju reaksi sangat bergantung pada fungsionalitas olefin. Dalam proses mempelajari kinetika reaksi tiol-ena, perhitungan dan eksperimen dilakukan pada keadaan transisi dan entalpi reaksi berbagai alkena, dan ditemukan bahwa reaktivitas dan struktur alkena akan menentukan apakah jalur reaksi adalah pertumbuhan bertahap atau pertumbuhan rantai. Penelitian telah menunjukkan bahwa alkena yang lebih elektronegatif, seperti vinil atau alil eter, lebih reaktif daripada norbornena, sedangkan alkena terkonjugasi atau miskin elektron kurang reaktif.
Model kinetik menunjukkan bahwa laju keseluruhan reaksi (RP) dapat dijelaskan oleh rasio laju perambatan (kP) terhadap laju transfer untai (kCT).
Aplikasi bidang sintetis
Mulai siklisasi kaskade
Reaksi tiol-ena (dan reaksi tiol-ina yang serupa) digunakan secara luas dalam reaksi untuk menghasilkan gugus tak jenuh. Dengan menghidrasi radikal bebas dari gugus tak jenuh, radikal bebas yang berpusat pada karbon dapat dihasilkan secara tidak langsung, dan kemudian reaksi siklisasi internal dapat dilakukan. Reaksi-reaksi ini tidak hanya dapat menghasilkan zat antara reaksi, tetapi juga dapat digunakan untuk mensintesis berbagai produk alami.
Reaksi siklisasi internal
Reaksi tiol-ena dari siklisasi internal memberikan peluang untuk membuat heterosiklus yang mengandung sulfur, yang sangat penting dalam sintesis cincin dan makrosiklus beranggota empat hingga delapan. Reaksi tiol-ena yang diprakarsai radikal cenderung menghasilkan produk anti-Markonnikov.
Pola Permukaan
Fungsionalisasi permukaan Thiol-ene telah dipelajari secara ekstensif dalam ilmu material dan bioteknologi. Penempelan molekul dengan gugus olefin atau thiol yang dapat diakses secara stereo ke permukaan padat memungkinkan konstruksi polimer yang diinginkan melalui reaksi Thiol-ene berikutnya. Keuntungan dari pendekatan ini adalah memungkinkan tingkat spesifisitas spasial yang tinggi dan kontrol yang tepat melalui photomasking.
Potensi aplikasi
Reaksi Thiol-ene juga telah menunjukkan potensi aplikasi yang besar dalam bidang sintesis polimer dendritik, sintesis polimer, dan resistansi berkas elektron. Sifat-sifat reaksi ini memungkinkan untuk mensintesis material yang biokompatibel dan berkinerja tinggi dalam bidang kedokteran, ilmu material, dan rekayasa nano.
Pesona reaksi Thiol-ene terletak pada keanekaragaman dan efisiensinya yang tinggi, menjadikannya teknologi penting dalam sintesis kimia. Di masa depan, material baru atau aplikasi biomedis apa yang mungkin dapat dikembangkan oleh para ilmuwan dengan menggunakan teknologi reaksi ini?
