Thiochromenopyrroledion-derivater, selvom de endnu ikke er anerkendt som en primær struktur i lægemidler, indeholder svovl, et element, der ofte findes i mange lægemidler, hvilket indikerer deres potentiale i medicinske anvendelser. For nylig påviste forskere, at bestrålingen med blåt lys af 4-substituerede thioanisoler og N-substituerede maleimider med titaniumdioxid som fotokatalysator førte til en dobbelt carbon-carbon-bindingsreaktion. Undersøgelsen præsenterer titaniumdioxid som en miljøvenlig katalysator for syntese af thiochromenopyrroledionderivater og fremmer innovative metoder til organisk syntese.
Heterocykliske forbindelser er organiske molekyler med en ringstruktur, der omfatter mindst to eller flere grundstoffer. I de fleste tilfælde er disse ringe sammensat af carbonatomer sammen med et eller flere andre elementer såsom nitrogen, oxygen eller svovl. De er meget eftertragtede som råmaterialer i den kemiske og farmaceutiske industri på grund af deres alsidighed og fremragende fysiologiske aktiviteter. Mens flere metoder er tilgængelige til at syntetisere disse forbindelser, involverer de fleste af dem høje temperatur- og trykforhold eller brugen af ædelmetalkatalysatorer, hvilket øger de økonomiske og miljømæssige omkostninger ved at producere heterocykliske organiske forbindelser.
Nu har et team af forskere fra Japan og Bangladesh imidlertid foreslået en enkel, men effektiv metode til at overvinde disse udfordringer. Deres undersøgelse blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Advanced Synthesis and Catalysis den 15. november 2023. Ved hjælp af den foreslåede strategi demonstrerede holdet syntesen af 20 svovlholdige heterocykliske forbindelser i nærvær af fotokatalysator titaniumdioxid (TiO2) og synligt lys. Undersøgelsen blev ledet af professor Yutaka Hitomi fra Institut for Anvendt Kemi, Graduate School of Science and Engineering, Doshisha University, og medforfatter af en Ph.D. kandidat Pijush Kanti Roy fra Doshisha University, lektor Sayuri Okunaka fra Tokyo City University og Dr. Hiromasa Tokudome fra Research Institute, TOTO Ltd.
TiO2 som fotokatalysator til at drive organiske reaktioner har fanget syntetiske kemikeres opmærksomhed i et stykke tid nu. Imidlertid kræver mange sådanne processer ultraviolet lys for at udløse reaktionen. I denne undersøgelse fandt forskerholdet imidlertid, at svovlholdige organiske forbindelser som thioanisolderivater under anaerobe forhold, når de blev ramt med blåt lys, reagerede med maleimidderivater for at danne dobbelte kulstof-kulstofbindinger, hvilket gav en ny heterocyklisk organisk forbindelse. "Vi observerede, at mens ultraviolet lys genererer stærkt oxidative huller, giver vores tilgang mulighed for selektiv en-elektron-oxidation af substratmolekylerne ved hjælp af synligt lys. Denne tilgang kan således anvendes i forskellige organiske kemiske reaktioner," forklarer prof. Hitomi.
