Lompat ke isi

Tioester

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
"Tioat" beralih ke halaman ini. Untuk kelas ion, lihat asam tiokarboksilat.
Struktur umum tioester, di mana R dan R' adalah gugus organil, atau H dalam kasus R.

Dalam kimia organik, tioester adalah senyawa organobelerang dengan struktur molekul R−C(=O)−S−R'. Senyawa ini analog dengan ester karboksilat (R−C(=O)−O−R') dengan belerang dalam tioester menggantikan oksigen dalam ester karboksilat, seperti yang tersirat oleh awalan "tio-". Senyawa ini merupakan produk esterifikasi asam karboksilat (R−C(=O)−O−H) dengan tiol (R'−S−H). Dalam biokimia, tioester yang paling dikenal adalah turunan koenzim A, misalnya, asetil-KoA.[1] R dan R' mewakili gugus organil, atau H dalam kasus R.

Sintesis

[sunting | sunting sumber]

Salah satu jalur menuju tioester melibatkan reaksi klorida asam dengan garam logam alkali dari tiol:[1]

RSNa + R'COCl → R'COSR + NaCl

Jalur umum lainnya melibatkan penggantian halida oleh garam logam alkali dari asam tiokarboksilat. (Alkilasi analog dari garam karboksilat jarang dilakukan.) Misalnya, ester tioasetat umumnya disiapkan dengan alkilasi kalium tioasetat:[1]

CH3COSK + RX → CH3COSR + KX

Alkilasi dapat dilakukan menggunakan basa Mannich dan asam tiokarboksilat:

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

Tioester dapat disiapkan dengan kondensasi tiol dan asam karboksilat dengan adanya agen dehidrasi:[2][3]

RSH + R'CO2H → RSC(O)R' + H2O

Agen dehidrasi yang umum adalah DCC.[4] Upaya untuk meningkatkan keberlanjutan sintesis tioester juga telah dilaporkan dengan menggunakan reagen penggandeng yang lebih aman T3P dan pelarut yang lebih ramah lingkungan, siklopentanona.[5] Anhidrida asam dan beberapa lakton juga menghasilkan tioester setelah perlakuan dengan tiol dengan adanya basa.

Tioester dapat dengan mudah disiapkan dari alkohol melalui reaksi Mitsunobu, menggunakan asam tioasetat.[6]

Tioester juga dihasilkan melalui karbonilasi alkuna dan alkena dengan adanya tiol.[7]

Reaksi

[sunting | sunting sumber]

Tioester terhidrolisis menjadi tiol dan asam karboksilat:

RC(O)SR' + H2O → RCO2H + RSH

Pusat karbonil dalam tioester lebih reaktif terhadap amina daripada nukleofil oksigen, sehingga menghasilkan amida:

Formation of amides from thioesters
Tioester merupakan komponen dari metode ligasi kimia alami untuk sintesis peptida.

Reaksi ini dimanfaatkan dalam ligasi kimia alami, sebuah protokol untuk sintesis peptida.[8]

Dalam reaksi terkait, tioester dapat diubah menjadi ester.[9] Ester tioasetat juga dapat diputus dengan metanatiol dengan adanya basa stoikiometrik, seperti yang diilustrasikan dalam pembuatan pent-4-ina-1-tiol:[10]

H3C(CH2)3OMs + KSAc → H3C(CH2)3SAc + KOMs
H3C(CH2)3SAc + HSMe → H3C(CH2)3SH + MeSAc

Tioester mudah mengalami enolisasi karena atom belerang menstabilkan enol. Namun, enol kurang nukleofilik dibandingkan ketena asetal, dan reaksi substitusi α-karbonil terjadi lebih lambat.[1]: 728–729 

Reaksi yang unik untuk tioester adalah penggandengan Fukuyama, di mana tioester digandeng dengan organoseng halida oleh katalis paladium untuk menghasilkan keton.

Fukuyama coupling

Biokimia

[sunting | sunting sumber]
Struktur asetil koenzim A, tioester yang merupakan perantara kunci dalam biosintesis banyak biomolekul.

Tioester adalah perantara umum dalam banyak reaksi biosintesis, termasuk pembentukan dan degradasi asam lemak dan mevalonat, prekursor steroid. Contohnya termasuk malonil-KoA, asetoasetil-KoA, propionil-KoA, sinamoil-KoA, dan tioester protein pembawa asil (ACP). Asetogenesis berlangsung melalui pembentukan asetil-KoA. Biosintesis lignin, yang mencakup sebagian besar biomassa daratan Bumi, berlangsung melalui turunan tioester dari asam kafeat.[11] Tioester ini muncul secara analog dengan yang disiapkan secara sintetik, perbedaannya adalah agen dehidrasinya adalah ATP. Selain itu, tioester memainkan peran penting dalam penandaan protein dengan ubikuitin, yang menandai protein untuk degradasi.

Oksidasi atom belerang dalam tioester (tiolakton) diduga berperan dalam bioaktivasi bakal obat antitrombotik tiklopidin, klopidogrel, dan prasugrel.[12][13]

Tionoester

[sunting | sunting sumber]
Struktur umum tionoester, di mana R dan R' adalah gugus organil, atau H dalam kasus R.
Rumus kerangka metil tionobenzoat

Tionoester merupakan isomer dari tioester. Dalam tionoester, belerang menggantikan oksigen karbonil dalam ester. Metil tionobenzoat adalah C6H5C(S)OCH3. Senyawa tersebut biasanya dibuat dengan reaksi tioasil klorida dengan alkohol.[14]

Senyawa ini juga dapat dibuat melalui reaksi reagen Lawesson dengan ester atau dengan memperlakukan garam Pinner dengan hidrogen sulfida.

Berbagai tionoester dapat disiapkan melalui transesterifikasi metil tionoester yang sudah ada dengan alkohol dalam kondisi katalis basa.[15]

Xantat[16] dan tioamida[17] dapat diubah menjadi tionoester dalam kondisi penggandengan silang katalis logam.

Lihat juga

[sunting | sunting sumber]

Referensi

[sunting | sunting sumber]
  1. 1 2 3 4 Matthys J. Janssen (1969). "Thiolo, Thiono and Dithio Acids and Esters". Dalam Saul Patai (ed.). Carboxylic Acids and Esters. PATAI's Chemistry of Functional Groups. New York: John Wiley. hlm. 705–764. doi:10.1002/9780470771099.ch15.
  2. ↑ Fujiwara, S.; Kambe, N. (2005). "Thio-, Seleno-, and Telluro-Carboxylic Acid Esters". Topics in Current Chemistry. Vol. 251. Berlin / Heidelberg: Springer. hlm. 87–140. doi:10.1007/b101007. ISBN 978-3-540-23012-0.
  3. ↑ "Synthesis of thioesters". Organic Chemistry Portal.
  4. ↑ (2007) "Synthesis of Multifunctionalized Ketones Through the Fukuyama Coupling Reaction Catalyzed by Pearlman's Catalyst: Preparation of Ethyl 6-oxotridecanoate". Org. Synth. 84: 285; Coll. Vol. 11: 281. 
  5. ↑ Jordan, Andrew; Sneddon, Helen F. (2019). "Development of a solvent-reagent selection guide for the formation of thioesters". Green Chemistry. 21 (8): 1900–1906. doi:10.1039/C9GC00355J. S2CID 107391323.
  6. ↑ Volante, R. (1981). "A new, highly efficient method for the conversion of alcohols to thiolesters and thiols". Tetrahedron Letters. 22 (33): 3119–3122. doi:10.1016/S0040-4039(01)81842-6.
  7. ↑ Bertleff, W.; Roeper, M.; Sava, X. (2005), "Carbonylation", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a05_217.pub2
  8. ↑ McGrath, N. A.; Raines, R. T. (2011). "Chemoselectivity in chemical biology: Acyl transfer reactions with sulfur and selenium". Acc. Chem. Res. 44 (9): 752–761. doi:10.1021/ar200081s. PMC 3242736. PMID 21639109.
  9. ↑ Wan Kit Chan; S. Masamune; Gary O. Spessard (1983). "Preparation of O-esters From The Corresponding Thiol Esters: tert-butyl Cyclohexanecarboxylate". Organic Syntheses. 61: 48. doi:10.15227/orgsyn.061.0048.
  10. ↑ Matteo Minozzi; Daniele Nanni; Piero Spagnolo (2008). "4-Pentyne-1-thiol". EEROS. doi:10.1002/047084289X.rn00855. ISBN 978-0-471-93623-7.
  11. ↑ Lehninger, A. L.; Nelson, D. L.; Cox, M. M. (2000). Principles of Biochemistry (Edisi 3rd). New York: Worth Publishing. ISBN 1-57259-153-6.
  12. ↑ Mansuy, D.; Dansette, P. M. (2011). "Sulfenic acids as reactive intermediates in xenobiotic metabolism". Archives of Biochemistry and Biophysics. 507 (1): 174–185. doi:10.1016/j.abb.2010.09.015. PMID 20869346.
  13. ↑ Dansette, P. M.; Rosi, J.; Debernardi, J.; Bertho, G.; Mansuy, D. (2012). "Metabolic Activation of Prasugrel: Nature of the Two Competitive Pathways Resulting in the Opening of Its Thiophene Ring". Chemical Research in Toxicology. 25 (5): 1058–1065. doi:10.1021/tx3000279. PMID 22482514.
  14. ↑ Cremlyn, R. J. (1996). An Introduction to Organosulfur Chemistry. Chichester: John Wiley and Sons. ISBN 0-471-95512-4.
  15. ↑ Newton, Josiah J.; Britton, Robert; Friesen, Chadron M. (4 October 2018). "Base-Catalyzed Transesterification of Thionoesters". The Journal of Organic Chemistry. 83 (20): 12784–12792. doi:10.1021/acs.joc.8b02260. PMID 30235418. S2CID 52309850.
  16. ↑ Monteith, John J.; Scotchburn, Katerina; Mills, L. Reginald; Rousseaux, Sophie A. L. (2022). "Ni-Catalyzed Synthesis of Thiocarboxylic Acid Derivatives". Organic Letters. 24 (2): 619–624. doi:10.1021/acs.orglett.1c04074. PMID 34978834. S2CID 245669904.
  17. ↑ Liu, Yinbo; Mo, Xiaofeng; Majeed, Irfan; Zhang, Mei; Wang, Hui; Zeng, Zhuo (2022). "An efficient and straightforward approach for accessing thionoesters via palladium-catalyzed C–N cleavage of thioamides". Organic & Biomolecular Chemistry. 20 (7): 1532–1537. doi:10.1039/d1ob02349g. ISSN 1477-0520. PMID 35129563. S2CID 246418140.
Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tioester&oldid=29214454"