Derivati tiohromenopirolediona, iako još nisu prepoznati kao primarna struktura u farmaceutskim proizvodima, sadrže sumpor, element koji se često nalazi u mnogim lijekovima, što ukazuje na njihov potencijal u primjeni u medicini. Nedavno su istraživači pokazali da je zračenje plavim svjetlom 4-supstituiranih tioanizola i N-supstituiranih maleimida sa titanovim dioksidom kao fotokatalizatorom dovelo do reakcije stvaranja dvostruke veze ugljik-ugljik. Studija predstavlja titanijum dioksid kao ekološki prihvatljiv katalizator za sintezu derivata tiohromenopirolediona i unapređuje inovativne metode za organsku sintezu.
Heterociklična jedinjenja su organski molekuli sa prstenastom strukturom koja se sastoji od najmanje dva ili više elemenata. U većini slučajeva, ovi prstenovi se sastoje od atoma ugljika zajedno s jednim ili više drugih elemenata kao što su dušik, kisik ili sumpor. Veoma su tražene kao sirovine u hemijskoj i farmaceutskoj industriji zbog svoje svestranosti i odličnih fizioloških aktivnosti. Iako je dostupno nekoliko metoda za sintezu ovih jedinjenja, većina njih uključuje uslove visoke temperature i pritiska, ili upotrebu katalizatora plemenitih metala, što povećava ekonomsku i ekološku cenu proizvodnje heterocikličnih organskih jedinjenja.
Sada je, međutim, tim istraživača iz Japana i Bangladeša predložio jednostavan, ali efikasan metod za prevazilaženje ovih izazova. Njihova studija je nedavno objavljena u časopisu Advanced Synthesis and Catalysis 15. novembra 2023. Koristeći predloženu strategiju, tim je demonstrirao sintezu 20 heterocikličkih spojeva koji sadrže sumpor u prisustvu fotokatalizatora titanijum dioksida (TiO2) i vidljive svjetlosti. Studiju je vodio profesor Yutaka Hitomi sa Odsjeka za primijenjenu hemiju Fakulteta za nauku i inženjerstvo Univerziteta Doshisha, a koautor je bio dr. kandidat Pijush Kanti Roy sa Univerziteta Doshisha, vanredni profesor Sayuri Okunaka sa univerziteta Tokyo City University i dr. Hiromasa Tokudome sa Research Institute, TOTO Ltd.
TiO2 kao fotokatalizator za pokretanje organskih reakcija već neko vrijeme privlači pažnju sintetičkih hemičara. Međutim, mnogi takvi procesi zahtijevaju ultraljubičasto svjetlo da bi pokrenuli reakciju. U ovoj studiji, međutim, istraživački tim je otkrio da u anaerobnim uslovima, organska jedinjenja koja sadrže sumpor, poput derivata tioanizola, kada su pogođena plavom svetlošću, reaguju sa derivatima maleimida da formiraju dvostruke veze ugljenik-ugljik, dajući novo heterociklično organsko jedinjenje. "Uočili smo da dok ultraljubičasto svjetlo stvara visoko oksidativne rupe, naš pristup omogućava selektivnu oksidaciju molekula supstrata jednim elektronom koristeći vidljivu svjetlost. Ovaj pristup se stoga može koristiti u različitim organskim kemijskim reakcijama", objašnjava prof. Hitomi.
