Tiokromenopyrroledionderivat, även om de ännu inte erkänts som en primär struktur i läkemedel, innehåller svavel, ett element som ofta finns i många läkemedel, vilket indikerar deras potential i medicinska tillämpningar. Nyligen visade forskare att blåljusstrålningen av 4-substituerade tioanisoler och N-substituerade maleimider med titandioxid som fotokatalysator ledde till en dubbel kol-kolbindningsreaktion. Studien presenterar titandioxid som en miljövänlig katalysator för syntesen av tiokromenopyrroledionderivat och utvecklar innovativa metoder för organisk syntes.
Heterocykliska föreningar är organiska molekyler med en ringstruktur som omfattar minst två eller flera element. I de flesta fall är dessa ringar sammansatta av kolatomer tillsammans med ett eller flera andra element som kväve, syre eller svavel. De är mycket eftertraktade som råvaror i den kemiska och farmaceutiska industrin, på grund av deras mångsidighet och utmärkta fysiologiska aktiviteter. Även om flera metoder finns tillgängliga för att syntetisera dessa föreningar, involverar de flesta av dem höga temperatur- och tryckförhållanden, eller användningen av ädelmetallkatalysatorer, vilket ökar den ekonomiska och miljömässiga kostnaden för att producera heterocykliska organiska föreningar.
Nu har dock ett team av forskare från Japan och Bangladesh föreslagit en enkel men effektiv metod för att övervinna dessa utmaningar. Deras studie publicerades nyligen i tidskriften Advanced Synthesis and Catalysis den 15 november 2023. Med hjälp av den föreslagna strategin demonstrerade teamet syntesen av 20 svavelhaltiga heterocykliska föreningar i närvaro av fotokatalysator titandioxid (TiO2) och synligt ljus. Studien leddes av professor Yutaka Hitomi från Institutionen för tillämpad kemi, Graduate School of Science and Engineering, Doshisha University, och medförfattare av en Ph.D. kandidat Pijush Kanti Roy från Doshisha University, docent Sayuri Okunaka från Tokyo City University och Dr. Hiromasa Tokudome från Research Institute, TOTO Ltd.
TiO2 som fotokatalysator för att driva organiska reaktioner har fångat syntetiska kemisters uppmärksamhet ett tag nu. Emellertid kräver många sådana processer ultraviolett ljus för att utlösa reaktionen. I denna studie fann forskargruppen att under anaeroba förhållanden reagerade svavelhaltiga organiska föreningar som tioanisolderivat, när de träffades med blått ljus, med maleimidderivat för att bilda dubbla kol-kolbindningar, vilket ger en ny heterocyklisk organisk förening. "Vi observerade att medan ultraviolett ljus genererar mycket oxidativa hål, tillåter vårt tillvägagångssätt selektiv enelektronoxidation av substratmolekylerna med hjälp av synligt ljus. Detta tillvägagångssätt kan alltså användas i olika organiska kemiska reaktioner", förklarar Prof. Hitomi.
