Thioester

Ang thioester o thiol ester ay isang klase ng functional group na C-S-CO-C. Ito ay grupo ng compounds na nabuo mula sa nucleophilic acyl substitution ng isang thiol at isang deribatibo ng carboxylic acid. Sa reaksiyon ng dalawa, ang carbonyl group ng carboxylic acid ay nagsisilbing electrophile at ang thiol ay nagsisilbing nucleophile. Ayon sa iba't ibang sanggunian[1-3], mayroong iba't ibang paraan sa paggawa ng mga thioester bukod pa sa simpleng esterification reaction.

Sa mga sistemang biolohikal, makikita din ang natural na mga thioester. Halimabawa na dito ang Acetyl-CoA na kasama sa Tricarboxylic Acid Cycle (TCA Cycle).[4,5] Ang acetyl-CoA ay importante dahil ito ay nagbibigay ng enerhiya sa pamamagitan ng hydrolysis ng thioester bond. Ang hydrolysis na ito ay mas mabilis mangyari kaysa sa hydrolysis ng oxygen ester dahil mas mababa ang double-bond character ng carbon-sulfur bond. Ibig sabihin nito, ang paglipat ng acetyl group galing sa acetyl-CoA patungo sa isang nucleophile ay mas pabor kaysa sa paglipat ng acetyl group mula sa isang oxygen ester. Dahil dito, sinasabi na ang acetyl-CoA ay may high group transfer potential.[5]

Sa mga tao, ang intrachain thioester bond ay mahahanap sa human protease inhibitor, α-2-macroglobulin (A2M)[6], at ang pangatlong kompownent na C3[7], ay nagkakarakterays ng isang pamilya ng proteins na tinatawag thioester-containing protein (TEP) family. Ginagamit ang mga ito sa gene tracing kung saan ang protein na ito ay pinaniniwalaang nanggaling sa isang common ancestor.[8,9] Sa medisina, ang ilang thioester ay pinainiwalaang anti-fungal agents[10,11], anti-bacterial agents[12], anti-inflammatory agents[13], anti-microbial agents[14] at anti-carcinogenic agents[15]. Sa organik kemisri, ang thioester ay nagsisilbing panimulang reagents sa paggawa ng iba'ibang compound. Isang peptid hormone na importante sa utak at sa gastrointestinal tract na tinatawag na cholecystokinin (CCK) ay biubuo gamit ang thioester segment condensation approach.[16] Ang mga thioester ay inireport din na ginagamit na panimulang reagent para sa ketone synthesis[17] at sa Fukuyama coupling reaction[18].

Ang mga thioester ay naipakita na mas asidic sa korespanding ester. Para maipaliwanag ang pagkakaiba sa kanilang asidity, pinropose ni Cronyl, et.al (1955) na ang ester anion at madedestabilize kumpara sa α-keto carbanion dahil sa kompetisyon sa pagitan ng oxygen atom at ng carbanion para magbigay ng electrons sa carbonyl oxygen atom sa pamamagitan ng π-system. Sa kabilang banda, ang thioester ay hindi basta-basta madedestabilize ng mataas na degree ng cross conjugation at magiging pagitan ng ketone at ester anion sa usapan ng stability. Mangyayari ito dahil sa mahinang π-overlap ng 3p orbital ng sulfur sa 2p orbital ng oxygen.[18]

[1]	Sucheta, K., et.al.  A Novel Route to the Synthesis of Carboxylic Acid Esters and Thiolesters. Tetrahedron Letters. 35. 25. 4415-4416. 1994. Elsevier Science Ltd.
[2]	Iqbal, J. and Srivastavam R.R. Cobalt (II) Chloride Catalysed Condensation of Acetoacetate with Enolisable Aldehydes. Tetrahedron Letters. 32. 13. 1663-1666. 1991. Pergamon Press plc.
[3]	Ahmad, S. and Iqbal, J. Cobalt (II) Chloride Catalysed Coupling of Thiols and Anhydrides: A New and Efficient Synthesis of Thiol Esters. Tetrahedron Letters. 27. 32. 3791-3794. 1986. Pergamon Journals Ltd.
[4]	Voet, et.al. The Principles of Biochemistry. Third Edition. 2008. John Wiley and Sons, Inc. USA
[5]	Garret, R. Biochemstry. 2000. John Wiley and Sons, Inc. USA
[6]	Gettins, P., et.al. Thiol Ester Role in Correct Folding and Conformation of Human α2-Macroglobulin: Properties of Recombinant C949S Variant. FEBS Letters. 339. 276-280. 1994. Elsevier Ltd.
[7]     Fredslund, F., et.al. The Structure of Bovine Complement Component 3 Reveals the Basis for Thioester Function. J. Mol. Biol. 361. 115-127. 2006. Elsevier Ltd.
[8]	Fujito, N, et.al. Evolution of Thioester-containing Proteins Revealed by Cloning and Characterization of their Genes from a Cnidarian Sea Anemone Haltplanella lineate. Developmental and Comparative Immunology. 34. 775-784. 2010. Elsevier Ltd.
[9]	Blandin, S. and Levashina, E. Thioester-containing Proteins and Insect Immunity. Molecular Immunology. 40. 903-908. 2004. Elsevier Ltd.
[10]	Dwivedi, A., et.al, Synthesis of Disulfide Esters of Dialkylaminocarbothioic Acid as Potent, Non-detergent Spermicidal Agents. Bioorganic & Medicinal Chemistry. 15. 6642-6648. 2007. Elsevier Ltd.
[11]	Gayer, et.al. Patent: Alkoxyacrylic Acid Thiol Esters Used as Fungicide. Patent no. 5948819
[12]	Hughes, et.al. Patent: Anti-tumour Agents. Patent no. 4,981,856. Date of Patent: Jan. 1, 1991.
[13]	Ayscough, et.al. Patent: Anti-inflammatory Agents. Patent no. US 6,303,881 B1. Date of Patent: 23 Oktubre 2001.
[14]	Bush, K. Antimicrobial Agents. Current Opinion in Chemical Biology. 1. 169-175. 1997. Current Biology Ltd.
[15]	Lloyd, A.W., Monitor: Molecules and Profiles. DDT. 4. 8. 1999. Elsevier Science.
[16]	Kitagawa, K. et.al. Total Chemical Synthesis of Large CCK Isoforms Using a Thioester Segment Condensation Approach. Tetrahedron. 60. 907-918. 2004. Elsevier Ltd.
[17]	Tokuyama, H., et.al. A Novel Ketone Synthesis by a Palladium-Catalyzed Reaction of Thiol Esters and Organozinc Reagents. Tetrahedron Letters. 39. 3189-3192. 1998. Elsevier Science Ltd.
[18]	Grunwell, J.R and Hanhan, S.I. The Electronic Structure of Aryl Thiol Esters. Tetrahedron. 29. 1473-1479. 1973. Pergamon Press.

Kategorya:Mga functional group
Kategorya:Pinagmulan ng buhay