Thioestery jsou organické sloučeniny obsahující funkční skupiny sobecným vzorcem R–S–CO–R', jedná se o analogy karboxylátových esterů, u kterých je atom kyslíku spojující zbytek kyseliny salkoholovým nahrazen atomem síry. Vznikají esterifikačními reakcemi karboxylových kyselin sthioly. Vbiochemii jsou významnými zástupci deriváty koenzymuA, například acetyl-CoA.[1]
Příprava
[editovat | editovat zdroj]Nejčastěji se thioestery připravují reakcemi acylchloridů sthioláty alkalických kovů:[1]
- RSNa + R′COCl → R′COSR + NaCl
Další často používaný způsob spočívá vodštěpení halogenidů solemi alkalických kovů sthiokarboxylovými kyselinami, například thioacetáty lze získat zthiooctanu draselného:[1]
- CH3COSK + RX → CH3COSR + KX
Obdobná alkylace octanových solí se provádí jen ojediněle. Lze ji provést působením Mannichových zásad na thiokarboxylové kyseliny:
- CH3COSH + R′2NCH2OH → CH3COSCH2NR′2 + H2O
Thioestery mohou být rovněž připraveny kondenzací thiolů a karboxylových kyselin za přítomnosti dehydratačního činidla:[2][3]
- RSH + R′CO2H → RSC(O)R′ + H2O
Obvykle používaným dehydratačním činidlem je zde [N,N'-dicyklohexylkarbodiimid (DCC).[4] Lepší udržitelnosti přípravy a výroby thioesterů bylo dosaženo použitím bezpečnějšího činidla vpodobě anhydridu kyseliny propanfosfonové (T3P) a kpřírodě šetrnějšího rozpouštědla cyklopentanonu.[5] Acylanhydridy a některé laktony mohou být použity na přípravu thioesterů reakcemi sthioly za přítomnosti zásady.
Thioestery mohou být vytvořeny přeměnou alkoholů Micunobovou reakcí za využití kyseliny thiooctové.[6]
Jinou možností je karbonylace alkynů a alkenů za přítomnosti thiolu.[7]
Reakce
[editovat | editovat zdroj]Karbonylová skupina thioesterů je reaktivní vůči nukleofilům, dokonce reaguje i svodou. Thioestery jsou tak častými meziprodukty přeměn alkylhalogenidů na alkylthioly. Thioestery reagují saminy za tvorby amidů:
Vpodobné reakci, využívající „měkký“ kov kzachycení thiolátu, jsou thioestery přeměňovány na estery.[8]
Thioestery poskytují užitečnou chemoselektivitu při syntézách biomolekul.[9]
Reakcí probíhající výhradně u thioesterů je Fukujamovo párování, při němž thioester reaguje organozinečnatým halogenidem za katalýzy palladiem, přičemž se tvoří keton.
Biochemie
[editovat | editovat zdroj]Thioestery jsou častými meziprodukty biosyntetických reakcí, jako jsou tvorba a rozklad mastných kyselin a kyseliny mevalonové, sloužící jako prekurzor steroidů. Jako příklady lze uvést malonyl-CoA, acetoacetyl-CoA, propionyl-CoA, cinamoyl-CoA a ACP. Acetogeneze probíhá přes syntézu acetyl-CoA. Do biosyntézy ligninů jsou zapojeny thioesterové deriváty kyseliny kávové.[10]
Tyto thioestery se tvoří podobně jako syntetické, rozdíl spočívá vtom, že dehydratačním činidlem je ATP. Thioestery mají také velký význam při značení bílkovin ubikvitinem, který označuje proteiny určené kdegradaci.
Oxidací atomu síry u thioesterů (či thiolaktonů) je součástí bioaktivace léčiv proti srážení krve tiklopidinu, klopidogrelu a prasugrelu.[11][12]
Thionoestery
[editovat | editovat zdroj]Thionoestery jsou sloučeniny izomerní sthioestery, atomem síry je zde nahrazen karbonylový kyslík esteru; například methylthionobenzoát má vzorec C6H5C(S)OCH3. Tyto látky se obvykle připravují reakcemi thioacylchloridů salkoholy.[13]
Také mohou být získány reakcí Lawessonova činidla spříslušným esterem nebo Pinnerových solí se sulfanem. Další variantu představuje transesterifikace methylthionoesteru za přítomnosti alkoholu vzásaditém prostředí.[14]
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Thioester na anglické Wikipedii.
- 1 2 3 Matthys J. Janssen "Carboxylic Acids and Esters" in PATAI's Chemistry of Functional Groups: Carboxylic Acids and Esters, Saul Patai, Ed. John Wiley, 1969, New York: pp. 705–764 doi:10.1002/9780470771099.ch15
- ↑ S. Fujiwara; N. Kambe. Topics in Current Chemistry. Berlin / Heidelberg: Springer, 2005. ISBN978-3-540-23012-0. doi:10.1007/b101007. Kapitola Thio-, Seleno-, and Telluro-Carboxylic Acid Esters, s.87–140.
- ↑ Synthesis of thioesters [online]. Organic Chemistry Portal. Dostupné online.
- ↑ MORI, Y.; SEKI, M. Synthesis of Multifunctionalized Ketones Through the Fukuyama Coupling Reaction Catalyzed by Pearlman's Catalyst: Preparation of Ethyl 6-oxotridecanoate. Org. Synth.. 2007, s. 285. Dostupné online.; Coll. Vol.. S. 281.
- ↑ Andrew Jordan; Helen F. Sneddon. Development of a solvent-reagent selection guide for the formation of thioesters. Green Chemistry. 2019, s. 1900–1906. doi:10.1039/C9GC00355J.
- ↑ R. Volante. A new, highly efficient method for the conversion of alcohols to thiolesters and thiols. Tetrahedron Letters. 1981, s. 3119–3122. doi:10.1016/S0040-4039(01)81842-6.
- ↑ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Příprava vydání Wiley-VCH. 1. vyd. [s.l.]: Wiley Dostupné online. ISBN978-3-527-30385-4, ISBN978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.a05_217.pub2. (anglicky) DOI: 10.1002/14356007.
- ↑ Wan Kit Chan; S. Masamune; Gary O. Spessard. Preparation Of O-esters From The Corresponding Thiol Esters: Tert-butyl Cyclohexanecarboxylate. Organic Syntheses. 1983, s. 48. doi:10.15227/orgsyn.061.0048.
- ↑ N. A. McGrath; R. T. Raines. Chemoselectivity in chemical biology: Acyl transfer reactions with sulfur and selenium. Accounts of Chemical Research. 2011, s. 752–761. doi:10.1021/ar200081s. PMID 21639109.
- ↑ A. L. Lehninger; D. L. Nelson; M. M. Cox. Principles of Biochemistry. [s.l.]: Worth Publishing, 2000. Dostupné online. ISBN1-57259-153-6.
- ↑ D. Mansuy; P. M. Dansette. Sulfenic acids as reactive intermediates in xenobiotic metabolism. Archives of Biochemistry and Biophysics. 2011, s. 174–185. Dostupné online. doi:10.1016/j.abb.2010.09.015. PMID 20869346.
- ↑ P. M. Dansette; J. Rosi; J. Debernardi; G. Bertho; D. Mansuy. Metabolic Activation of Prasugrel: Nature of the Two Competitive Pathways Resulting in the Opening of Its Thiophene Ring. Chemical Research in Toxicology. 2012, s. 1058–1065. Dostupné online. doi:10.1021/tx3000279. PMID 22482514.
- ↑ R. J. Cremlyn. An Introduction to Organosulfur Chemistry. [s.l.]: John Wiley and Sons, 1996. Dostupné online. ISBN0-471-95512-4.
- ↑ J. Josiah; Robert Britton; Chadron M. Friesen. Base-Catalyzed Transesterification of Thionoesters. The Journal of Organic Chemistry. 2018-10-04, s. 12784–12792. Dostupné online. doi:10.1021/acs.joc.8b02260. PMID 30235418.
Související články
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]- 👁 Image
Obrázky, zvuky či videa k tématu Thioestery na Wikimedia Commons
| Funkční skupiny | |
|---|---|
| Aldehyd • Alkan • Alken • Alkohol • Alkoxy • Alkyn • Amid • Amin • Azosloučenina • Benzenaderiváty • Diazoniová sůl • Disulfid • Ester • Ether • Halogenderiváty • Imid • Imin • Isokyanid • Isokyanát • Karboxylovákyselina • Karboxymethyl • Keton • Kyanát • Nitril • Nitrosloučeniny • Nitrososloučeniny • Peroxid • Pyridinaderiváty • Sulfony • Sulfonová kyselina • Sulfoxid • Thioaldehyd • Thioester • Thioether • Thiol | |
| uhlovodíkové skupiny | |
| acylové skupiny | |
