Thioestery

Thioestery jsou organické sloučeniny obsahující funkční skupiny s obecným vzorcem R–S–CO–R', jedná se o analogy karboxylátových esterů, u kterých je atom kyslíku spojující zbytek kyseliny s alkoholovým nahrazen atomem síry. Vznikají esterifikačními reakcemi karboxylových kyselin s thioly. V biochemii jsou významnými zástupci deriváty koenzymu A, například acetyl-CoA.^[1]

Nejčastěji se thioestery připravují reakcemi acylchloridů s thioláty alkalických kovů:^[1]

RSNa + R′COCl → R′COSR + NaCl

Další často používaný způsob spočívá v odštěpení halogenidů solemi alkalických kovů s thiokarboxylovými kyselinami, například thioacetáty lze získat z thiooctanu draselného:^[1]

CH₃COSK + RX → CH₃COSR + KX

Obdobná alkylace octanových solí se provádí jen ojediněle. Lze ji provést působením Mannichových zásad na thiokarboxylové kyseliny:

CH₃COSH + R′₂NCH₂OH → CH₃COSCH₂NR′₂ + H₂O

Thioestery mohou být rovněž připraveny kondenzací thiolů a karboxylových kyselin za přítomnosti dehydratačního činidla:^[2][3]

RSH + R′CO₂H → RSC(O)R′ + H₂O

Obvykle používaným dehydratačním činidlem je zde [N,N'-dicyklohexylkarbodiimid (DCC).^[4] Lepší udržitelnosti přípravy a výroby thioesterů bylo dosaženo použitím bezpečnějšího činidla v podobě anhydridu kyseliny propanfosfonové (T3P) a k přírodě šetrnějšího rozpouštědla cyklopentanonu.^[5] Acylanhydridy a některé laktony mohou být použity na přípravu thioesterů reakcemi s thioly za přítomnosti zásady.

Thioestery mohou být vytvořeny přeměnou alkoholů Micunobovou reakcí za využití kyseliny thiooctové.^[6]

Jinou možností je karbonylace alkynů a alkenů za přítomnosti thiolu.^[7]

Karbonylová skupina thioesterů je reaktivní vůči nukleofilům, dokonce reaguje i s vodou. Thioestery jsou tak častými meziprodukty přeměn alkylhalogenidů na alkylthioly. Thioestery reagují s aminy za tvorby amidů:

V podobné reakci, využívající „měkký“ kov k zachycení thiolátu, jsou thioestery přeměňovány na estery.^[8]

Thioestery poskytují užitečnou chemoselektivitu při syntézách biomolekul.^[9]

Reakcí probíhající výhradně u thioesterů je Fukujamovo párování, při němž thioester reaguje organozinečnatým halogenidem za katalýzy palladiem, přičemž se tvoří keton.

Thioestery jsou častými meziprodukty biosyntetických reakcí, jako jsou tvorba a rozklad mastných kyselin a kyseliny mevalonové, sloužící jako prekurzor steroidů. Jako příklady lze uvést malonyl-CoA, acetoacetyl-CoA, propionyl-CoA, cinamoyl-CoA a ACP. Acetogeneze probíhá přes syntézu acetyl-CoA. Do biosyntézy ligninů jsou zapojeny thioesterové deriváty kyseliny kávové.^[10]

Tyto thioestery se tvoří podobně jako syntetické, rozdíl spočívá v tom, že dehydratačním činidlem je ATP. Thioestery mají také velký význam při značení bílkovin ubikvitinem, který označuje proteiny určené k degradaci.

Oxidací atomu síry u thioesterů (či thiolaktonů) je součástí bioaktivace léčiv proti srážení krve tiklopidinu, klopidogrelu a prasugrelu.^[11][12]

Thionoestery jsou sloučeniny izomerní s thioestery, atomem síry je zde nahrazen karbonylový kyslík esteru; například methylthionobenzoát má vzorec C₆H₅C(S)OCH₃. Tyto látky se obvykle připravují reakcemi thioacylchloridů s alkoholy.^[13]

Také mohou být získány reakcí Lawessonova činidla s příslušným esterem nebo Pinnerových solí se sulfanem. Další variantu představuje transesterifikace methylthionoesteru za přítomnosti alkoholu v zásaditém prostředí.^[14]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Thioester na anglické Wikipedii.

• Thiokarboxylové kyseliny
• Liebeskindova–Šroglova reakce
• 2,2'-dipyridyldisulfid

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Thioestery na Wikimedia Commons