🔹  Introduktion

Merkaptan hänvisar till en klass av föreningar som innehåller en funktionell merkaptangrupp. På grund av deras starka bindning till kvicksilverföreningar användes de ursprungligen som kvicksilverrensare. Kemiskt, på grund av kombinationen av d-orbitaler och inneboende elektrontäthet associerad med svavel, klassificeras merkaptaner som mjukanukleofiler jämfört med deras alkohol- och aminmotsvarigheter, och är i allmänhet associerade med substrat som lätt reagerar med starkanukleofiler, som visar hög reaktivitet. Merkaptaner kan spela en avgörande roll i den enkla syntesen av molekyler inom områdena material, optoelektronik, biologi och ingenjörskonst. Vanliga typer av merkaptanstrukturer inkluderar alkylmerkaptaner, merkaptanpropionsyramerkaptaner, tioättiksyramerkaptaner och aromatiska merkaptaner. Diagrammetnedan visar strukturerna för de olika merkaptan-, merkaptanat- och tioradikala typerna.

Strukturer av olika typer merkaptan, merkaptanat och tiylradikal

🔹  Mercaptan-baserade kemiska reaktioner

Merkaptaner har förmågan att reagera under milda förhållanden med ett brett spektrum av substrat såsom elektroner-rika alkener, alkyner, isocyanater, epoxihartser och halogener på grund av deras höga reaktivitet.

 Verktygslåda av merkaptan-klicka reaktioner

*  Nukleofil reaktion

Merkaptan-nukleofila reaktioner klassificeras enligt dennukleofila attacken av substrat på merkaptan- eller merkaptanatanjoner, inklusive merkaptan-epoxi, merkaptan-isocyanat, merkaptan-halogen, merkaptan-Michael addition och andra reaktionstyper.  Mercaptan-epoxireaktioner har viktiga tillämpningar inom traditionell syntes, biologi/läkemedel och industriella områden såsom lim och kompositer.  Merkaptanen-isocyanatreaktionen har höga tillämpningar-prestandabeläggningar och optik.  Merkaptaner är typiska mjukanukleofiler som kan genomgå snabba och effektiva substitutionsreaktioner med halogener med lätt substituerade lämnande grupper, och de resulterande halidsalterna avlägsnas lätt inärvaro av organiska baser som utfällningsmedel.  Slutligen basen-förmedlad merkaptan-Michael reaktion är ett mångsidigt och viktigt syntetiskt verktyg som används i stor utsträckning inom polymerkemi och organisk kemi, såsom framställning av α- och ω-funktionell (co)polymerer.]

*  Radikal polymerisation

Det finns två distinkta radikaler-medierade merkaptanreaktioner, merkaptanen-ene och merkaptan-alkynreaktioner.  Båda dessa reaktioner uppnår snabba reaktionshastigheter och är kraftfulla verktyg för funktionalisering av små molekyler, biomolekyler och polymerer, som används i stor utsträckning inom elektroniska, optiska och biologiska områden.  Som akryl, styren och andra radikaler-initierade polymerisations- och reaktionsprocesser, radikal-förmedlad merkaptan-ene-reaktioner involverar tre distinkta reaktionsprocesser: initiering, polymerisation eller koppling och avslutning.  Framför allt är reaktionen kapabel till sig själv-initiera polymerisation inärvaro av UV-ljus utan att tillhandahållanågon ytterligare katalysator.  Merkaptanen-alkynreaktion är en komplementär reaktion till merkaptanen-alken.  Det viktigaste och mest anmärkningsvärda särdraget i denna reaktion är förmågan hos alkynbindningen att reagera med två ekvivalenter merkaptaner, d.v.s. bildandet av bis-tilläggsprodukter med 1,2-regionselektivitet.  Det har också alla fördelar som är förknippade med den fria radikalen merkaptan-en reaktion.  Mercaptan-alkynreaktioner kan användas som ett sätt att förbereda tunable high-refraktiv-index tunna filmer och som ett verktyg för biomaterialsyntes.