🔹  Einführung

Mercaptan bezieht sich auf eine Klasse von Verbindungen, die eine funktionelle Mercaptangruppe enthalten. Aufgrund ihrer starken Bindung an Quecksilberverbindungen wurden sie ursprünglich als Quecksilberfänger eingesetzt. Chemisch gesehen werden Mercaptane aufgrund der Kombination von d-Orbitalen und der mit Schwefel verbundenen intrinsischen Elektronendichte im Vergleich zu ihren Alkohol- und Amin-Gegenstücken als weiche Nukleophile klassifiziert und sind im Allgemeinen mit Substraten verbunden, die leicht mit starken Nukleophilen reagieren und eine hohe Reaktivität zeigen. Mercaptane können eine entscheidende Rolle bei der einfachen Synthese von Molekülen in den Bereichen Materialien, Optoelektronik, Biologie und Technik spielen. Zu den üblichen Arten von Mercaptanstrukturen gehören Alkylmercaptane, Mercaptanpropionsäuremercaptane, Thioessigsäuremercaptane und aromatische Mercaptane. Das folgende Diagramm zeigt die Strukturen der verschiedenen Mercaptan-, Mercaptanat- und Thioradikaltypen.

Strukturen verschiedener Mercaptan-, Mercaptanat- und Thiylradikaltypen

🔹  Mercaptan-basierte chemische Reaktionen

Mercaptane besitzen die Fähigkeit, unter milden Bedingungen mit einer Vielzahl von Substraten wie Elektronen zu reagieren-Aufgrund ihrer hohen Reaktivität sind sie reich an Alkenen, Alkinen, Isocyanaten, Epoxidharzen und Halogenen.

 Werkzeugkasten aus Mercaptan-Klickreaktionen

*  Nukleophile Reaktion

Nukleophile Mercaptan-Reaktionen werdennach demnukleophilen Angriff von Substraten auf Mercaptan- oder Mercaptanat-Anionen, einschließlich Mercaptan, klassifiziert-Epoxid, Mercaptan-Isocyanat, Mercaptan-Halogen, Mercaptan-Michael-Addition und andere Reaktionstypen.  Mercaptan-Epoxidreaktionen haben wichtige Anwendungen in der traditionellen Synthese und Biologie/Pharmazeutika und Industriebereiche wie Klebstoffe und Verbundwerkstoffe.  Das Mercaptan-Die Isocyanat-Reaktion findet in vielen Bereichen Anwendung-Hochleistungsbeschichtungen und Optiken.  Mercaptane sind typische weiche Nukleophile, die schnelle und effiziente Substitutionsreaktionen mit Halogenen mit leicht substituierten Abgangsgruppen eingehen können, und die resultierenden Halogenidsalze lassen sich in Gegenwart organischer Basen als Fällungsmittel leicht entfernen.  Endlich die Basis-vermitteltes Mercaptan-Die Michael-Reaktion ist ein vielseitiges und wichtiges Synthesewerkzeug, das in der Polymer- und organischen Chemie weit verbreitet ist, beispielsweise bei der Herstellung von α- Und ω-funktional (co)Polymere.]

*  Radikalische Polymerisation

Es gibt zwei verschiedene Radikale-vermittelte Mercaptan-Reaktionen, das Mercaptan-En und Mercaptan-Alkinreaktionen.  Beide Reaktionen erreichen hohe Reaktionsgeschwindigkeiten und sind leistungsstarke Werkzeuge für die Funktionalisierung kleiner Moleküle, Biomoleküle und Polymere, die in elektronischen, optischen und biologischen Bereichen weit verbreitet sind.  Wie Acryl, Styrol und andere Radikale-initiierte Polymerisations- und Reaktionsprozesse, radikalisch-vermitteltes Mercaptan-En-Reaktionen umfassen drei unterschiedliche Reaktionsprozesse: Initiierung, Polymerisation oder Kopplung und Beendigung.  Am bemerkenswertesten ist, dass die Reaktion selbständig ist-Initiierung der Polymerisation in Gegenwart von UV-Licht ohne Bereitstellung eines zusätzlichen Katalysators.  Das Mercaptan-Die Alkinreaktion ist eine Komplementärreaktion zum Mercaptan-Alken.  Das wichtigste und bemerkenswerteste Merkmal dieser Reaktion ist die Fähigkeit der Alkinbindung, mit zwei Äquivalenten Mercaptanen zu reagieren, d. h. unter Bildung von Bis-Additionsprodukte mit 1,2-Regioselektivität.  Es verfügt außerdem über alle Vorteile, die mit dem freien Radikal Mercaptan verbunden sind-En-Reaktion.  Mercaptan-Alkinreaktionen können als Mittel zur Herstellung abstimmbarer Highs verwendet werden-refraktiv-Index dünner Filme und als Werkzeug für die Biomaterialsynthese.