Derivati tiokromenopirolediona, 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 medicini. Nedavno su istraživači pokazali da je zračenje plavim svjetlom 4-supstituiranih tioanizola i N-supstituiranih maleimida s titanijevim dioksidom kao fotokatalizatorom dovelo do dvostruke reakcije stvaranja veze ugljik-ugljik. Studija predstavlja titanijev dioksid kao ekološki prihvatljiv katalizator za sintezu derivata tiokromenopirolediona i unapređuje inovativne metode za organsku sintezu.
Heterociklički spojevi su organske molekule s prstenastom strukturom koja se sastoji od najmanje dva ili više elemenata. U većini slučajeva ti se prstenovi sastoje od atoma ugljika zajedno s jednim ili više drugih elemenata kao što su dušik, kisik ili sumpor. Vrlo su traženi kao sirovine u kemijskoj i farmaceutskoj industriji, zahvaljujući svojoj svestranosti i izvrsnim fiziološkim aktivnostima. Iako je dostupno nekoliko metoda za sintetiziranje ovih spojeva, većina njih uključuje uvjete visoke temperature i tlaka ili upotrebu katalizatora od plemenitih metala, što povećava ekonomske i ekološke troškove proizvodnje heterocikličkih organskih spojeva.
Sada je, međutim, tim istraživača iz Japana i Bangladeša predložio jednostavnu, ali učinkovitu metodu za prevladavanje ovih izazova. Njihova je studija nedavno objavljena u časopisu Advanced Synthesis and Catalysis 15. studenog 2023. Koristeći predloženu strategiju, tim je demonstrirao sintezu 20 heterocikličkih spojeva koji sadrže sumpor u prisutnosti fotokatalizatora titanijevog dioksida (TiO2) i vidljivog svjetla. Studiju je vodio profesor Yutaka Hitomi s Odsjeka za primijenjenu kemiju, Fakultet znanosti i inženjerstva, Sveučilište Doshisha, a koautor je dr.sc. kandidat Pijush Kanti Roy sa Sveučilišta Doshisha, izvanredni profesor Sayuri Okunaka sa Sveučilišta Tokyo City i dr. Hiromasa Tokudome s Instituta za istraživanje, TOTO Ltd.
TiO2 kao fotokatalizator za pokretanje organskih reakcija već je neko vrijeme zaokupio pozornost sintetičkih kemičara. Međutim, mnogi takvi procesi zahtijevaju ultraljubičasto svjetlo da pokrenu reakciju. U ovoj je studiji, međutim, istraživački tim otkrio da su u anaerobnim uvjetima organski spojevi koji sadrže sumpor poput derivata tioanizola, kada su pogođeni plavim svjetlom, reagirali s derivatima maleimida i formirali dvostruke veze ugljik-ugljik, dajući novi heterociklički organski spoj. "Primijetili smo da dok ultraljubičasto svjetlo stvara visoko oksidativne rupe, naš pristup omogućuje selektivnu jednoelektronsku oksidaciju molekula supstrata korištenjem vidljivog svjetla. Ovaj pristup se stoga može koristiti u raznim organskim kemijskim reakcijama," objašnjava prof. Hitomi.
