🔹  Indledning

Mercaptan refererer til en klasse af forbindelser, der indeholder en funktionel mercaptangruppe. På grund af deres stærke binding til kviksølvforbindelser blev de oprindeligt brugt som kviksølvfjernere. Kemisk, på grund af kombinationen af ​​d-orbitaler og iboende elektrontæthed forbundet med svovl, klassificeres mercaptaner som blødenukleofiler sammenlignet med deres alkohol- og amin-modstykker og er generelt forbundet med substrater, der let reagerer med stærkenukleofile og viser høj reaktivitet. Mercaptaner kan spille en afgørende rolle i den lette syntese af molekyler inden for materialer, optoelektronik, biologi og teknik. Almindelige typer mercaptanstrukturer omfatter alkylmercaptaner, mercaptanpropionsyremercaptaner, thioeddikesyremercaptaner og aromatiske mercaptaner. Diagrammetnedenfor viser strukturerne af de forskellige mercaptan-, mercaptanat- og thioradikale typer.

Strukturer af forskellige typer mercaptan, mercaptanat og thiylradikal

🔹  Mercaptan-baseret kemiske reaktioner

Mercaptaner har evnen til at reagere under milde forhold med en bred vifte af substrater såsom elektroner-rige alkener, alkyner, isocyanater, epoxyharpikser og halogener på grund af deres høje reaktivitet.

 Værktøjskasse af mercaptan-klikreaktioner

*  Nukleofil reaktion

Mercaptan-nukleofile reaktioner er klassificeret efter detnukleofile angreb af substrater på mercaptan- eller mercaptanat-anioner, herunder mercaptan-epoxy, mercaptan-isocyanat, mercaptan-halogen, mercaptan-Michael addition og andre reaktionstyper.  Mercaptan-epoxyreaktioner har vigtige anvendelser i traditionel syntese, biologi/lægemidler og industrielle områder såsom klæbemidler og kompositter.  Merkaptanen-isocyanat reaktion har applikationer i høj-ydeevne belægninger og optik.  Mercaptaner er typiske blødenukleofiler, der kan gennemgå hurtige og effektive substitutionsreaktioner med halogener med let substituerede fraspaltelige grupper, og de resulterende halogenidsalte fjernes let inærværelse af organiske baser som udfældningsmidler.  Endelig basen-medieret mercaptan-Michael reaktion er et alsidigt og vigtigt syntetisk værktøj, der er meget udbredt i polymer og organisk kemi, såsom fremstilling af α- og ω-funktionelle (co)polymerer.]

*  Radikal polymerisation

Der er to adskilte radikale-medierede mercaptanreaktioner, mercaptanen-ene og mercaptan-alkyn reaktioner.  Begge disse reaktioner opnår hurtige reaktionshastigheder og er kraftfulde værktøjer til funktionalisering af små molekyler, biomolekyler og polymerer, som er meget udbredt inden for elektroniske, optiske og biologiske områder.  Som akryl, styren og andre radikaler-initierede polymerisations- og reaktionsprocesser, radikal-medieret mercaptan-ene-reaktioner involverer tre forskellige reaktionsprocesser: initiering, polymerisation eller kobling og terminering.  Mest bemærkelsesværdigt er reaktionen i stand til selv-initiering af polymerisation inærvær af UV-lys uden at tilvejebringenogen yderligere katalysator.  Merkaptanen-alkynreaktion er en komplementær reaktion til mercaptanen-alken.  Det vigtigste og mest bemærkelsesværdige træk ved denne reaktion er alkynbindingens evne til at reagere med to ækvivalenter mercaptaner, dvs. dannelsen af ​​bis-tillægsprodukter med 1,2-regioselektivitet.  Det har også alle de fordele, der er forbundet med fri radikal mercaptan-ene reaktion.  Mercaptan-alkynreaktioner kan bruges som et middel til at forberede tunable high-brydning-indeks tynde film og som et værktøj til biomateriale syntese.