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isotiocianato

Estructura general de un isotiocianato.
Estructura general de un isotiocianato.

En química orgánica , isotiocianato es el grupo funcional −N=C=S , formado al sustituir el oxígeno en el grupo isocianato por azufre . Muchos isotiocianatos naturales de las plantas se producen mediante conversión enzimática de metabolitos llamados glucosinolatos . Estos isotiocianatos naturales, como el isotiocianato de alilo , también se conocen como aceites de mostaza . Se utiliza un isotiocianato artificial, el isotiocianato de fenilo , para la secuenciación de aminoácidos en la degradación de Edman .

Las verduras crucíferas , como el bok choy , el brócoli , el repollo , la coliflor , la col rizada y otros, son fuentes ricas en glucosinolatos , precursores de los isotiocianatos. [1] Aunque se han realizado algunas investigaciones básicas sobre cómo los isotiocianatos podrían ejercer efectos biológicos in vivo , hasta la fecha no hay evidencia de alta calidad de su eficacia contra las enfermedades humanas. [1]

Estructura

Los ángulos de enlace típicos para los enlaces C−N=C y N=C=S en isotiocianatos de arilo son 165° y 177°, respectivamente. Las distancias N=C y C=S son 117 y 158 pm . [2]

Síntesis y reacciones.

Los isotiocianatos generalmente se preparan mediante la reacción de una amina primaria (por ejemplo, anilina ) y disulfuro de carbono en amoníaco acuoso . [1] Esta combinación da como resultado la precipitación de la sal sólida de ditiocarbamato de amonio , que luego se trata con nitrato de plomo para producir el isotiocianato correspondiente. [3] Otro método se basa en una descomposición mediada por cloruro de tosilo de sales de ditiocarbamato que se generan en el primer paso anterior. [4]

Síntesis de isotiocianato de fenilo.
Síntesis de isotiocianato de fenilo.

También se puede acceder a los isotiocianatos a través de reacciones de fragmentación inducidas térmicamente de 1,4,2-oxatiazoles. [5] Esta metodología sintética se ha aplicado a una síntesis de isotiocianatos soportada por polímeros. [6]

Los isotiocianatos son electrófilos débiles, susceptibles a la hidrólisis. En general, los nucleófilos atacan al carbono:

La reacción del enolato de acetofenona con isotiocianato de fenilo. En esta síntesis en un solo recipiente [7], el producto de reacción final es una tiazolidina . Esta reacción es estereoselectiva con la formación del isómero Z únicamente.

Investigación de sabores

Los isotiocianatos se encuentran ampliamente en la naturaleza y son de interés en la ciencia de los alimentos y la investigación médica . [1] Los alimentos vegetales con sabores característicos debido a los isotiocianatos incluyen bok choy , brócoli , repollo , coliflor , col rizada , wasabi , rábano picante , mostaza , rábano , coles de Bruselas , berros , semillas de papaya , capuchinas y alcaparras . [1] Estas especies generan isotiocianatos en diferentes proporciones y, por lo tanto, tienen sabores diferentes, pero reconociblemente relacionados. Todos ellos son miembros del orden Brassicales , que se caracteriza por la producción de glucosinolatos , y de la enzima mirosinasa , que actúa sobre los glucosinolatos para liberar isotiocianatos. [1]

química de coordinación

El isotiocianato y su isómero de enlace tiocianato son ligandos en la química de coordinación. El tiocianato es un ligando más común .

Ver también

Referencias

  1. ^ abcdef "Isotiocianatos". Centro de información sobre micronutrientes, Instituto Linus Pauling, Universidad Estatal de Oregón. 1 de abril de 2017 . Consultado el 14 de abril de 2019 .
  2. ^ Majewska, Paulina; Rospenk, María; Czarnik-Matusewicz, Bogusława; Kochel, Andrzej; Sobczyk, Lucjan; Dąbrowski, romano (2008). "Estructura y espectros IR polarizados del 4-heptilbenzoato de 4-isotiocianatofenilo (7TPB)". Física Química . 354 (1–3): 186–195. Código Bib : 2008CP....354..186M. doi :10.1016/j.chemphys.2008.10.024.
  3. ^ Dain FB; Brewster RQ; Ölander CP (1926). "Isotiocianato de fenilo". Síntesis orgánicas . 6 : 72. doi : 10.15227/orgsyn.006.0072.
  4. ^ Wong, R; Dolman, SJ (2007). "Isotiocianatos de la descomposición mediada por cloruro de tosilo de sales de ácido ditiocarbámico generadas in situ". La Revista de Química Orgánica . 72 (10): 3969–3971. doi :10.1021/jo070246n. PMID  17444687.
  5. ^ O'Reilly, RJ; Radom, L (2009). "Investigación ab initio de la fragmentación de 1,4,2-oxatiazoles 5,5-diaminosustituidos". Cartas Orgánicas . 11 (6): 1325-1328. doi :10.1021/ol900109b. PMID  19245242.
  6. ^ Burkett, licenciado en Letras; Kane-Barber, JM; O'Reilly, RJ; Shi, L (2007). "Tiobenzofenona soportada por polímero: un enlazador de 'captura y liberación' autoindicador y sin rastro para la síntesis de isotiocianatos". Letras de tetraedro . 48 (31): 5355–5358. doi :10.1016/j.tetlet.2007.06.025.
  7. ^ Ortega-Alfaro, MC; López-Cortés, JG; Sánchez, RRHH; Toscano, RA; Carrillo, médico de cabecera; Álvarez-Toledano, C. (2005). "Enfoques mejorados en la síntesis de nuevas 2- (1, 3-tiazolidin-2Z-iliden) acetofenonas". Arkivoc . 2005 (6): 356–365. doi : 10.3998/ark.5550190.0006.631 . hdl : 2027/spo.5550190.0006.631 .