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Você sabe o que é a reação Tiol-eno? Que aplicações incríveis essa reação química mágica pode trazer?
Na química organossulfurada, a reação tiol-eno é uma reação orgânica que combina tiois (R−SH) e olefinas (R2C=CR2) para formar tioéteres (R−S−R'). A reação foi relatada pela primeira vez em 1905, mas ganhou destaque no final dos anos 1990 e início dos anos 2000, tornando-se famosa por sua viabilidade e ampla gama de aplicações.
A reação tiol-eno é considerada uma reação química "fantástica" devido ao seu alto rendimento, estereosseletividade, alta taxa de reação e força motriz termodinâmica.
Esta reação realiza a adição trans-Markovnikov de compostos tiol às olefinas. Dada sua estereosseletividade, alta taxa de reação e alto rendimento, essa reação sinteticamente valiosa pode formar a base para futuras aplicações em materiais e ciências biomédicas.
Mecanismo de Reação
Adição de radicais livres
Existem dois mecanismos principais de adição de tiol-eno: adição de radicais livres e adição catalítica de Michael. A adição de radicais livres pode ser iniciada pela luz, calor ou um iniciador de radicais livres e gera um radical sulfonil. O radical livre então se propagará com o grupo funcional olefina de maneira trans-Markovnikov para formar um radical de carbono.
Essa reação de radicais livres é vantajosa para a síntese química porque os processos de crescimento em etapas e de crescimento em cadeia podem efetivamente formar uma rede polimérica uniforme.
Bônus Michael
As reações de tiol-eno também podem ocorrer pela via de adição de Michael, que é catalisada por radicais ou nucleófilos para formar produtos de adição trans-Markovnikov semelhantes.
Dinâmica
Embora a química de clique seja conhecida por sua alta eficiência e rápida taxa de reação, a taxa geral de reação ainda depende da funcionalidade da olefina. Estudos demonstraram que a reatividade e a estrutura das olefinas influenciam se as reações seguem um caminho de crescimento em etapas ou em cadeia.Reações de tiol-eno sinteticamente úteis
Início da ciclização em cascata
Reações de tiol-eno (e tiil-ino semelhantes) são amplamente utilizadas para gerar intermediários de reação de substratos insaturados que podem iniciar reações de ciclização.
Reação intramolecular de tiol-eno
Essas reações fornecem um método para criar heterociclos contendo enxofre e podem gerar anéis de quatro a oito carbonos, bem como macrociclos.
Transformação de olefinas em cadeira giratória
Devido à reversibilidade da adição do radical tiol-eno, a reação pode promover a isomerização cis-trans e atingir diferentes estereoquímicas por meio da rotação de intermediários radicais de carbono.
Aplicações potenciaisSíntese de dendrímeros
Os dendrímeros são valorizados por seu potencial na medicina, biomateriais e nanoengenharia. A adição de tiol-eno tem utilidade na síntese ramificada de dendrímeros.
Síntese de polímeros
Tióis multifuncionais reagem com olefinas multifuncionais para formar rapidamente redes poliméricas reticuladas de maneira quantitativa sob condições atmosféricas.
Design de padrões de superfície
A funcionalização da superfície do tiol-eno tem sido amplamente estudada em ciência de materiais e biotecnologia. A técnica permite o controle espacial preciso de moléculas funcionais e pode expor seletivamente a superfície com base na composição das fases aquosa e de gravura.
Padronização de proteínas em feixes de elétrons resiste
O tiol-eno também pode ser usado como um resiste de feixe de elétrons e fabricado em nanoestruturas para permitir a funcionalização direta de proteínas.
A singularidade e as potenciais aplicações da reação tiol-eno fazem dela uma área de pesquisa cheia de oportunidades. Mas como essa tecnologia afetará nossas vidas e o campo da ciência no futuro?
