Saubere und umweltfreundliche Synthese von Isothioharnstoffen durch elektrochemische Dreikomponentenreaktion möglich

In der Landwirtschaft und Medizin spielen Isothioharnstoffverbindungen als wichtiges Synthesezwischenprodukt eine wichtige Rolle. Isothioharnstoffe sind nicht nur potente Inhibitoren biologischer Ziele, sondern können auch als Organokatalysatoren oder Liganden in der Übergangsmetallkatalyse verwendet werden.

In einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Grüne Synthese und Katalyseskizziert eine Forschergruppe aus China ein neues elektrokatalytisches Drei-Komponenten-Reaktionsverfahren zur Synthese von Isothioharnstoffen.

Mehrkomponentenreaktionen haben Vorteile gegenüber klassischen Verfahren, wie etwa operative Einfachheit, wirtschaftliche Schritte, Vermeidung umständlicher Reinigungsverfahren, Energieeffizienz und Minimierung der Abfallerzeugung. Unter den berichteten Verfahren zur Synthese von Isothioharnstoffen durch Mehrkomponentenreaktionen ist die Schwefelquelle begrenzt, wobei die Reaktionen auf Schwermetallkatalysatoren oder stöchiometrische Oxidationsmittel angewiesen sind.

Um die bestehenden Probleme zu lösen, fand das Team unter der Leitung der Professoren Yingming Pan und Haitao Tang von der School of Chemistry and Pharmaceutical Sciences der Guangxi Normal University heraus, dass Isothioharnstoffderivate durch Verwendung von Thiolen, Isocyaniden und Aminen als Substrate frei synthetisiert werden können Radikale unter elektrochemischen Bedingungen.

Bemerkenswerterweise benötigt dieses Reaktionsverfahren keine Schwermetallkatalyse und stöchiometrische Oxidationsmittel und hat die Vorteile einer breiten Substratanwendbarkeit, einer guten Toleranz gegenüber funktionellen Gruppen und einer hohen Atomökonomie.

Unter Verwendung dieses neuen Ansatzes wurden Isothioharnstoffe durch Oxidation von Thiophenolen mit unterschiedlichen Substituenten zu Schwefelradikalen unter elektrochemischen Bedingungen unter Verwendung von Isocyaniden mit verschiedenen reaktiven Stellen als Substrate synthetisiert.

„Wenn Isocyanide von Radikalen angegriffen wurden, bildeten sie Imin-Kohlenstoffradikal-aktive Zwischenprodukte und reagierten mit Anilin, um Isothioharnstoffe zu synthetisieren“, erklärte Pan. „Die Synthesestrategie für komplexere Isothioharnstoffe wurde konstruiert, indem die Bildung von Iminokohlenstoffradikal-aktiven Zwischenprodukten aus Isocyaniden durch die elektrochemische Methode kontrolliert wurde.“

Laut Muxue He, einem an dieser Studie beteiligten Forscher, ist dies ein wichtiger Durchbruch bei der Konstruktion von Isothioharnstoff-Derivaten durch Mehrkomponentenreaktionen. „Bisher erforderte der Mehrkomponentenaufbau von Isothioharnstoffen den Einsatz von Schwermetallkatalysatoren und stöchiometrischen Oxidationsmitteln. Unsere Methode zeigt, dass diese Reagenzien durch elektrochemische Synthese vermieden werden können.“

„Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse die Wissenschaftler ermutigen werden, weiterhin einfache und effiziente Synthesestrategien für Isothioharnstoffe zu untersuchen“, fügte Tang hinzu.