Isotiocianato
En química orgánica , el isotiocianato es un grupo funcional que se encuentra en compuestos con la fórmula R−N=C=S . Los isotiocianatos son los isómeros más comunes de los tiocianatos , que tienen la fórmula R−S−C≡N .
Aparición
Muchos isotiocianatos de plantas se producen por conversión enzimática de metabolitos llamados glucosinolatos . Un isotiocianato natural destacado es el isotiocianato de alilo , también conocido como aceite de mostaza .
Las verduras crucíferas , como el bok choy , el brócoli , el repollo , la coliflor , la col rizada y otras, son fuentes ricas en glucosinolatos, precursores de isotiocianatos. [1]
Estructura
Las distancias N=C y C=S son 117 y 158 pm . [2] Por el contrario, en el tiocianato de metilo , las distancias N≡C y C−S son 116 y 176 pm.
Los ángulos de enlace típicos para C−N=C en isotiocianatos de arilo son cercanos a 165°. Nuevamente, los isómeros de tiocianato son bastante diferentes, con un ángulo C−S−C cercano a 100°. [3] En ambos isómeros, el ángulo SCN se acerca a 180°.
Síntesis
El tiocianato de alilo se isomeriza al isotiocianato: [4]
- CH 2 =CHCH 2 SCN → CH 2 =CHCH 2 NCS
Los isotiocianatos se pueden preparar por degradación de sales de ditiocarbamato , por ejemplo, inducida con nitrato de plomo . [5] Un método relacionado es la descomposición de sales de ditiocarbamato mediada por cloruro de tosilo . [6]
También se puede acceder a los isotiocianatos mediante reacciones de fragmentación de 1,4,2-oxatiazoles. [7] Esta metodología se ha aplicado a una síntesis de isotiocianatos soportada en polímeros. [8]
Reacciones
Los isotiocianatos son electrófilos débiles, susceptibles a la hidrólisis. En general, los nucleófilos atacan al carbono:
![Reacción del enolato de acetofenona con isotiocianato de fenilo. En esta síntesis en un solo paso[9], el producto final de la reacción es una tiazolidina. Esta reacción es estereoselectiva y solo se forma el isómero Z.](http://File:ThiazolidineSynthesis.gif)
La reducción electroquímica produce tioformamidas. [10] : 340
Investigación del sabor
Los isotiocianatos se encuentran ampliamente distribuidos 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 el bok choy , el brócoli , el repollo , la coliflor , la col rizada , el wasabi , el rábano picante , la mostaza , el rábano , las coles de Bruselas , el berro , las semillas de papaya , las capuchinas y las alcaparras . [1] Estas especies generan isotiocianatos en diferentes proporciones y, por lo tanto, tienen sabores diferentes, pero reconociblemente relacionados. Todos 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]
- La sinigrina es el precursor del isotiocianato de alilo.
- La glucotropeolina es el precursor del isotiocianato de bencilo.
- La gluconasturtina es el precursor del isotiocianato de fenetilo.
- La glucorafanina es el precursor del sulforafano.
Usos
El isotiocianato de fenilo se utiliza para la secuenciación de aminoácidos en la degradación de Edman .
Química de coordinación
El isotiocianato y su isómero de enlace, el tiocianato, son ligandos en la química de coordinación. El tiocianato es un ligando más común .
Véase también
Referencias
- ^ abcd "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 .
- ^ 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.
- ^ Erian, Ayman W.; Sherif, Sherif M. (1999). "La química de los ésteres tiociánicos". Tetrahedron . 55 (26): 7957–8024. doi :10.1016/S0040-4020(99)00386-5.
- ^ Emergon, David W. (1971). "La preparación e isomerización del tiocianato de alilo. Un experimento de química orgánica". Revista de educación química . 48 (1): 81. Bibcode :1971JChEd..48...81E. doi :10.1021/ed048p81.
- ^ Dains FB; Brewster RQ; Olander CP (1926). "Isotiocianato de fenilo". Síntesis orgánicas . 6 : 72. doi :10.15227/orgsyn.006.0072.
- ^ Wong, R; Dolman, SJ (2007). "Isotiocianatos de cloruro de tosilo mediaron la descomposición de sales de ácido ditiocarbámico generadas in situ". The Journal of Organic Chemistry . 72 (10): 3969–3971. doi :10.1021/jo070246n. PMID 17444687.
- ^ O'Reilly, RJ; Radom, L (2009). "Investigación ab initio de la fragmentación de 1,4,2-oxatiazoles sustituidos con 5,5-diamino". Organic Letters . 11 (6): 1325–1328. doi :10.1021/ol900109b. PMID 19245242.
- ^ Burkett, BA; Kane-Barber, JM; O'Reilly, RJ; Shi, L (2007). "Tiobenzofenona soportada en polímero: un enlazador de 'captura y liberación' sin trazas autoindicador para la síntesis de isotiocianatos". Tetrahedron Letters . 48 (31): 5355–5358. doi :10.1016/j.tetlet.2007.06.025.
- ^ 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 .
- ^ Hammerich, Ole; Parke, Vernon D. (1977). "La electroquímica de los cianatos y compuestos relacionados". En Patai, Saul (ed.). La química de los cianatos y sus tioderivados . Vol. Parte 1. Chichester: Wiley. ISBN 0-471-99477-4. Código LCCN 75-6913.
