A tiokromén-pirrolidion-származékok, bár még nem ismertek elsődleges szerkezetként a gyógyszerekben, ként tartalmaznak, amely sok gyógyszerben gyakran megtalálható, jelezve, hogy gyógyászati alkalmazási lehetőségeik vannak. A közelmúltban a kutatók kimutatták, hogy a 4-szubsztituált tioanizolok és N-szubsztituált maleimidek kékfénnyel történő besugárzása titán-dioxiddal mint fotokatalizátorral kettős szén-szén kötés kialakulásához vezetett. A tanulmány a titán-dioxidot környezetbarát katalizátorként mutatja be a tiokromén-pirrolidion-származékok szintézisében, és innovatív módszereket fejleszt a szerves szintézishez.
A heterociklusos vegyületek olyan szerves molekulák, amelyek gyűrűszerkezete legalább két vagy több elemet tartalmaz. A legtöbb esetben ezek a gyűrűk szénatomokból és egy vagy több egyéb elemből, például nitrogénből, oxigénből vagy kénből állnak. Sokoldalúságuknak és kiváló élettani aktivitásuknak köszönhetően nagyon keresettek alapanyagként a vegyiparban és a gyógyszeriparban. Noha ezeknek a vegyületeknek a szintézisére számos módszer áll rendelkezésre, legtöbbjük magas hőmérsékletet és nyomást, vagy nemesfém-katalizátorokat foglal magában, ami növeli a heterociklusos szerves vegyületek előállításának gazdasági és környezetvédelmi költségeit.
Most azonban egy japán és bangladesi kutatócsoport egy egyszerű, de hatékony módszert javasolt ezeknek a kihívásoknak a leküzdésére. Tanulmányukat a közelmúltban tették közzé az Advanced Synthesis and Catalysis folyóiratban, 2023. november 15-én. A javasolt stratégia felhasználásával a csapat 20 kéntartalmú heterociklusos vegyület szintézisét mutatta be fotokatalizátor titán-dioxid (TiO2) és látható fény jelenlétében. A tanulmányt Yutaka Hitomi professzor vezette, a Doshisha Egyetem Tudományos és Műszaki Egyetemének Alkalmazott Kémiai Tanszékéről, és társszerzője egy Ph.D. Pijush Kanti Roy jelölt a Doshisha Egyetemről, Sayuri Okunaka docens a Tokyo City Egyetemről és Dr. Hiromasa Tokudome a TOTO Ltd. Kutatóintézetétől.
A TiO2, mint a szerves reakciókat elősegítő fotokatalizátor már egy ideje felkeltette a szintetikus vegyészek figyelmét. Sok ilyen folyamat azonban ultraibolya fényt igényel a reakció kiváltásához. Ebben a tanulmányban azonban a kutatócsoport azt találta, hogy anaerob körülmények között a kéntartalmú szerves vegyületek, például a tioanizol-származékok, amikor kék fénnyel érintkeznek, maleimid-származékokkal reagálva kettős szén-szén kötést hoznak létre, új heterociklusos szerves vegyületet eredményezve. "Megfigyeltük, hogy míg az ultraibolya fény erősen oxidatív lyukakat hoz létre, megközelítésünk lehetővé teszi a szubsztrátummolekulák szelektív egyelektronos oxidációját látható fény segítségével. Ez a megközelítés így különféle szerves kémiai reakciókban alkalmazható" - magyarázza Prof. Hitomi.
