ثيوإستر

في الكيمياء العضوية ، تُعرف إسترات الثيو بأنها مركبات عضوية كبريتية ذات بنية جزيئية R−C(=O)−S−R' . وهي تُشابه إسترات الكربوكسيلات ( R−C(=O)−O−R' )، حيث يحل الكبريت في إستر الثيو محل الأكسجين في إستر الكربوكسيلات، كما يُشير إليه البادئة ثيو- . وهي ناتجة عن أسترة حمض كربوكسيلي ( R−C(=O)−O−H ) مع ثيول ( R'−S−H ). في الكيمياء الحيوية ، تُعد مشتقات الإنزيم المساعد A ، مثل أسيتيل-CoA ، أشهر إسترات الثيو . ^{[ 1 ]} يُمثل R وR' مجموعات عضوية ، أو H في حالة R.

إحدى طرق تحضير الثيوإسترات تتضمن تفاعل كلوريد الحمض مع ملح فلز قلوي للثيول: ^{[ 1 ]}

RSNa + R'COCl → R'COSR + NaCl

هناك طريقة شائعة أخرى تتضمن استبدال الهاليدات بملح الفلز القلوي لحمض ثيوكربوكسيليك . (نادراً ما يتم استخدام الألكلة المماثلة لملح الكربوكسيلات). على سبيل المثال، يتم تحضير إسترات الثيوأسيتات عادةً عن طريق ألكلة ثيوأسيتات البوتاسيوم : ^{[ 1 ]}

CH ₃ COSK + RX → CH ₃ COSR + KX

يمكن إجراء عملية الألكلة باستخدام قواعد مانش وحمض الثيوكربوكسيليك:

CH₃COSH + _{R'₂NCH₂OH →} CH₃COCH₂NR'₂ + H₂O_​​​​_​​_​​

يمكن تحضير الثيوإسترات عن طريق تكثيف الثيولات والأحماض الكربوكسيلية في وجود عوامل التجفيف : ^{[ 2 ] [ 3 ]}

RSH + R'CO ₂ H → RSC(O)R' + H ₂ O

يُعدّ ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد (DCC) عامل تجفيف نموذجي . ^{[ 4 ]} كما وردت تقارير عن جهود لتحسين استدامة تخليق الثيوإستر باستخدام عامل الربط الأكثر أمانًا T3P والمذيب الأكثر صداقة للبيئة سيكلوبنتانون . ^{[ 5 ]} تُعطي أنهيدريدات الأحماض وبعض اللاكتونات أيضًا ثيوإسترات عند معالجتها بالثيولات في وجود قاعدة.

يمكن تحضير الثيوإسترات بسهولة من الكحولات عن طريق تفاعل ميتسونوبو ، باستخدام حمض الثيوأسيتيك . ^{[ 6 ]}

كما تنشأ هذه المركبات عن طريق كربنة الألكاينات والألكينات في وجود الثيولات . ^{[ 7 ]}

تتحلل مركبات الثيوإسترات إلى ثيولات وحمض الكربوكسيل:

RC(O)SR' + H2O _→ RCO2H ₊ RSH

يكون مركز الكربونيل في الثيوإسترات أكثر تفاعلاً تجاه الأمين من النيوكليوفيلات الأكسجينية، مما ينتج عنه الأميدات :

يتم استغلال هذا التفاعل في الربط الكيميائي الأصلي ، وهو بروتوكول لتخليق الببتيد . ^{[ 8 ]}

في تفاعل ذي صلة، يمكن تحويل الثيوإسترات إلى إسترات. ^{[ 9 ]} كما يمكن فصل إسترات الثيوأسيتات باستخدام ميثانثيول في وجود قاعدة مكافئة، كما هو موضح في تحضير بنت-4-اين-1-ثيول: ^{[ 10 ]}

H ₃ C(CH ₂ ) ₃ OMs + KSAc → H ₃ C(CH ₂ ) ₃ SAc + KOMs

H₃C ₍ CH₂ _{) ₃SAc} + HSMe → H₃C ₍ CH₂ ₎ ₃SH ₊ MeSAc

تتحول إسترات الثيو إلى الإينول بسهولة لأن ذرة الكبريت تُثبّت الإينول. لكن الإينولات أقل نيوكليوفيلية من أسيتالات الكيتين، وتحدث تفاعلات استبدال الكربونيل ألفا ببطء أكبر. ^{[ 1 ] : 728-729}

يُعد تفاعل فوكوياما تفاعلًا فريدًا من نوعه بالنسبة للثيوإسترات ، حيث يتم فيه ربط الثيوإستر مع هاليد الزنك العضوي بواسطة محفز البلاديوم لإعطاء الكيتون.

تُعدّ الثيوإسترات وسائط شائعة في العديد من التفاعلات الحيوية، بما في ذلك تكوين وتحلل الأحماض الدهنية والميفالونات ، وهو طليعة الستيرويدات. ومن أمثلتها: مالونيل-CoA ، وأسيتوأسيتيل-CoA ، وبروبيونيل-CoA ، وسينامويل-CoA ، وثيوإسترات بروتين حامل الأسيل (ACP). تتم عملية تكوين الأسيتات عبر تكوين أسيتيل-CoA . أما التخليق الحيوي للّجنين ، الذي يُشكّل جزءًا كبيرًا من الكتلة الحيوية الأرضية، فيتم عبر مشتق ثيوإستري لحمض الكافيين . ^{[ 11 ]} تنشأ هذه الثيوإسترات بطريقة مماثلة لتلك المُحضّرة صناعيًا، مع اختلاف أن عامل التجفيف هو ATP. إضافةً إلى ذلك، تلعب الثيوإسترات دورًا هامًا في وسم البروتينات باليوبيكويتين ، الذي يُهيّئ البروتين للتحلل.

يُفترض أن أكسدة ذرة الكبريت في الثيوإسترات ( الثيولاكتونات ) تحدث في التنشيط الحيوي للأدوية الأولية المضادة للتخثر تيكلوبيدين ، وكلوبيدوجريل ، وبراسوجريل . ^{[ 12 ] [ 13 ]}

تُعتبر مركبات الثيونوإستر متماثلة مع مركبات الثيوإستر. في الثيونوإستر، يحل الكبريت محل أكسجين _{الكربونيل} في الإستر. ميثيل ثيونوبنزوات هو C6H5C ( _S )OCH3 _. تُحضّر هذه المركبات عادةً بتفاعل كلوريد الثيوأسيل مع الكحول. ^{[ 16 ]}

ويمكن أيضًا صنعها عن طريق تفاعل كاشف لوسون مع الإسترات أو عن طريق معالجة أملاح بينر بكبريتيد الهيدروجين .

يمكن تحضير أنواع مختلفة من الثيونوأسترات من خلال عملية تبادل الأسترة لميثيل ثيونوأستر موجود مع كحول في ظل ظروف محفزة قاعدياً. ^{[ 17 ]}

يمكن تحويل الزانثات ^{[ 18 ]} والثيوأميدات ^{[ 19 ]} إلى ثيونوأسترات في ظل ظروف الاقتران المتقاطع المحفز بالمعادن.

• حمض الثيوكربوكسيليك
• ثيوكربونات
• اقتران ليبسكيند-سروجل
• ألدريثيول-2