ثيوفين

تم الكشف عن مشتقات الثيوفين بمستويات النانومول في رواسب التربة المريخية التي يبلغ عمرها 3.5 مليار سنة (تكوين موراي، تلال بارومب) بواسطة المركبة الجوالة كيوريوسيتي في فوهة غيل (المريخ) بين عامي 2012 و 2017. ^{[ 5 ]}

يمكن أن تحدث الأكسدة عند الكبريت، مما ينتج عنه أكسيد الثيوفين S ، وكذلك عند الرابطة المزدوجة 2،3، مما ينتج عنه إيبوكسيد الثيوفين 2،3، متبوعًا بإعادة ترتيب إزاحة NIH اللاحقة . ^{[ 8 ]}

يُظهر الأكسدة باستخدام حمض ثلاثي فلورو أسيتيك كلا مساري التفاعل. يُشكّل المسار الرئيسي أكسيد الكبريت كمركب وسيط، والذي يخضع لاحقًا لعملية ازدواج من نوع ديلز-ألدر ، ثم أكسدة أخرى، مُشكّلاً خليطًا من منتجات السلفوكسيد والسلفون بنسبة إجمالية قدرها 83% (استنادًا إلى أدلة الرنين النووي المغناطيسي ): ^{[ 9 ] [ 10 ]}

في مسار التفاعل الثانوي، ينتج عن تفاعل إيبوكسدة بريلزهايف ^{[ 11 ]} تكوين ثيوفين-2،3-إيبوكسيد الذي يتحول سريعًا إلى المتصاوغ ثيوفين-2-ون. ^{[ 9 ]} تُظهر تجارب الحصر ^{[ 12 ]} أن هذا المسار ليس تفاعلًا جانبيًا من وسيط أكسيد الكبريت ، بينما يؤكد الوسم النظائري بالديوتيريوم حدوث تحول هيدريد 1،2، وبالتالي وجود وسيط كاتيون. ^{[ 9 ]} إذا لم يكن خليط التفاعل لا مائيًا ، يُثبط مسار التفاعل الثانوي هذا لأن الماء يعمل كقاعدة منافسة. ^{[ 9 ]}

قد يكون للأكسدة دور في التنشيط الأيضي للعديد من الأدوية المحتوية على الثيوفين، مثل حمض التينيلك ودواء السرطان التجريبي OSI-930. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

على الرغم من أن ذرة الكبريت غير نشطة نسبيًا، فإن ذرات الكربون المجاورة لها، في الموضعين 2 و5، شديدة الحساسية لهجوم الكواشف الإلكتروفيلية . تُعطي الهالوجينات في البداية مشتقات 2-هالو _، تليها 2،5-ثنائي هالو ثيوفين؛ ويمكن إجراء عملية الهلجنة الكاملة بسهولة للحصول على C₄X₄S ₍ حيث X = Cl، Br، I). ^{[ 17 ]} يُبرَم الثيوفين أسرع بـ ^10⁷ مرة من البنزين. ويحدث الأستلة بسهولة للحصول على 2-أسيتيل ثيوفين ، وهو المركب الأولي لحمض ثيوفين-2-كربوكسيليك وحمض ثيوفين-2-أسيتيك . ^{[ 6 ]}

تحدث عمليتا الكلوروميثيل والكلوروإيثيل بسهولة في الموضعين 2 و5. يؤدي اختزال ناتج الكلوروميثيل إلى إنتاج 2-ميثيل ثيوفين. أما التحلل المائي متبوعًا بنزع الماء من نوع الكلوروإيثيل فيؤدي إلى إنتاج 2-فينيل ثيوفين. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

يؤدي نزع الكبريت من الثيوفين باستخدام نيكل راني إلى إنتاج البيوتان . وعند اقتران ذلك بسهولة إضافة مجموعتين وظيفيتين إلى الثيوفين في الموضعين 2 و5، يوفر نزع الكبريت مسارًا لإنتاج البيوتانات ثنائية الاستبدال في الموضعين 1 و4. ^{[ 20 ]}

يُطلق على البوليمر الناتج عن ربط الثيوفين عبر موقعيه 2 و5 اسم بولي ثيوفين . تتم عملية البلمرة بالأكسدة باستخدام الطرق الكهروكيميائية ( البلمرة الكهربائية ) أو كواشف نقل الإلكترون. ويُوضح الشكل التالي معادلة مثالية:

n C ₄ H ₄ S → (C ₄ H ₂ S) _n + 2n H ⁺ + 2n e ⁻

يتميز البولي ثيوفين بخصائص معالجة ضعيفة، ولذا فهو قليل الدراسة. أما البوليمرات المشتقة من الثيوفينات المستبدلة في المواضع 3 و4، مثل EDOT (إيثيلين ديوكسي ثيوفين) ، فهي أكثر فائدة . يصبح البولي ثيوفين موصلاً للكهرباء عند أكسدته جزئياً، أي أنه يكتسب بعض الخصائص التي تُلاحظ عادةً في المعادن. ^{[ 21 ]}

_{يُظهر الثيوفين القليل من} الخصائص الشبيهة بالكبريتيد، ولكنه يعمل كرابطة باي لتكوين معقدات تشبه كرسي البيانو ^مثل Cr ( η5 ^- C4H4S )(CO) ₃ . _[ ^{22 ]}

عند نزع البروتون، يتحول الثيوفين إلى مجموعة الثينيل، C₄H₃S⁻ . _على ^الرغم من أن الأنيون بحد ذاته غير موجود، إلا أن مشتقات الليثيوم العضوية موجودة. لذا _، يتفاعل الثيوفين مع بوتيل الليثيوم لإنتاج 2-ليثيوثيوفين، والذي يُسمى أيضًا 2-ثينيل الليثيوم. يتفاعل هذا الكاشف مع الإلكتروفيلات لإنتاج مشتقات الثينيل، مثل الثيول. ^{[ 23 ]} يؤدي أكسدة ثينيل الليثيوم إلى إنتاج 2،2'-ديثينيل، (C₄H₃S ₎ ₂ _. يُستخدم ثينيل الليثيوم في تحضير الكوبرات المختلطة ذات الرتبة الأعلى . ^{[ 24 ]} يؤدي اقتران مكافئات أنيون الثينيل إلى إنتاج _{ديثينيل} ، وهو نظير للبيفينيل.

يؤدي اندماج الثيوفين مع حلقة بنزين إلى تكوين البنزوثيوفين . ويؤدي اندماجه مع حلقتين بنزين إلى تكوين إما ثنائي بنزوثيوفين (DBT) أو نافثوثيوفين. أما اندماج حلقتين من الثيوفين فيؤدي إلى تكوين متصاوغات من الثينوثيوفين .