Sulfuro de arilo, un compuesto aromático en el que el azufre está unido a un arilo (un grupo funcional derivado de un anillo aromático), se encuentra en materiales biológicamente activos eficaces contra el asma, Enfermedad de Alzheimer y cáncer. Como resultado, Los químicos han mostrado mucho interés en sintetizar sulfuros de arilo. Tradicionalmente, Las reacciones de formación de enlaces carbono-azufre (C-S) entre tioles y aril electrófilos catalizadas por metales de transición se han empleado para la síntesis de sulfuro de arilo debido a su alta fiabilidad. Sin embargo, los tioles tienen un olor desagradable y son tóxicos. ¿Podría haber una forma de sintetizar sulfuros de arilo que evite el uso de tioles?

Un equipo de químicos de la Universidad de Waseda, Japón, dirigido por el profesor Junichiro Yamaguchi aborda esta cuestión en un estudio reciente publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , y ha ideado una técnica que hace el trabajo sin tioles. El equipo tomó la pista de un estudio anterior en el que utilizaron un catalizador de níquel para sintetizar ésteres aromáticos a partir de dos compuestos aromáticos. "En 2020, Desarrollamos el primer método de síntesis de ésteres utilizando reacciones de intercambio de anillos aromáticos y decidimos aplicar los conocimientos adquiridos en esta reacción para realizar una síntesis de sulfuros sin tiol. "explica Yamaguchi, hablando del origen del estudio.

Contra la cortina, el equipo se propuso sintetizar sulfuros de arilo y ésteres aromáticos. Comenzaron haciendo reaccionar sulfuro de 4-tolilo y 4-fenilbenzoato en presencia de un catalizador de níquel y encontraron que el sulfuro de arilo deseado se sintetizaba en presencia de un ligando, dcypt, y un aditivo de zinc, Zn (OAc) ₂ .

Animado por los resultados, el equipo pasó a investigar el mecanismo de la reacción. Hicieron reaccionar el sulfuro de arilo con el catalizador de níquel (Ni (cod) ₂ ) y el ligando, dcypt, y observó la formación de un complejo de níquel que consiste en el catalizador, el ligando, y el aril sulfuro. Este complejo de níquel podría reaccionar con el éster aromático para formar un par de complejos de níquel que podrían reaccionar entre sí para formar el sulfuro de arilo deseado.

De estas reacciones, el equipo concluyó que la síntesis de sulfuro de arilo catalizada por Ni se produjo en una secuencia de pasos. Inicialmente, el sulfuro de arilo y los ésteres aromáticos experimentaron reacciones de adición oxidativa simultáneas al catalizador de níquel / ligando formando complejos de níquel. Estos complejos de níquel podrían participar en una reacción de intercambio de arilo para formar un conjunto de intermedios de níquel. A continuación, siguió la eliminación reductora de los intermedios para regenerar el catalizador de Ni / ligando y formar el sulfuro de arilo deseado.

La eliminación reductora de los intermedios de níquel, sin embargo, redujo el rendimiento del sulfuro de arilo. Para combatir esto, el equipo empleó sulfuro de 2-piridilo, que aceleró este paso limitante, mejorando el rendimiento. Adicionalmente, el método de síntesis funcionó con varios aril electrófilos como ésteres aromáticos, derivados de arenol y haluros de arilo.

"El método de síntesis de sulfuro desarrollado puede proceder para una variedad de compuestos bioactivos complejos como probenecid, flavona estrona, fenilalanina, umbeliferona, y derivados de β-isocupreidina, "comenta un emocionado Yamaguchi, contemplando las perspectivas de su novedosa técnica de síntesis. "Es más, la capacidad de utilizar ésteres aromáticos y derivados de fenol respetuosos con el medio ambiente como materia prima y sulfuro de piridilo como agente sulfuro podría hacer que esta tecnología sea adecuada tanto para aplicaciones de laboratorio como a escala industrial ".