Chemici van de Ural Federal University (UrFU, Ekaterinburg) hebben een nieuwe techniek voorgesteld voor het synthetiseren van thiofeenderivaten en hebben hun fluorescerende eigenschappen zowel experimenteel als theoretisch bestudeerd. Veel organische verbindingen die thiofeenringen bevatten, vertonen een significante farmacologische activiteit. Dankzij hun ongewone elektronische karakter en lage aroma's, thiofenen zijn een ideaal molecuul voor het synthetiseren van fotoactieve polymeren, vloeibare kristallen en organische kleurstoffen voor zonnecellen. De onderzoekers beschreven hun ontdekking in Scheikunde — een Aziatisch tijdschrift .

Het onderzoekssamenwerkingsverband rapporteert een handige en effectieve procedure in twee stappen voor het produceren van nieuwe thiofeenderivaten uit eenvoudige, gebruikelijke uitgangsmaterialen. Ze hebben de kenmerken van het mechanisme van deze reactie bepaald met behulp van kwantummechanische berekeningen om de thermodynamische parameters van de reactie te berekenen, en om de elektronische structuur van actieve centra te vergelijken, de structuur van intermediaire stoffen plotten, en om hun intramoleculaire interacties te onderzoeken.

De voorgestelde methode is veelbelovend vanwege de veilige reactieomstandigheden, wat suggereert dat dit protocol een levensvatbaar alternatief kan bieden voor eerder gerapporteerde protocollen, die vervelend zijn, tijdrovend, en gevaarlijke omstandigheden gebruiken om lage opbrengsten te produceren. Bovendien, de nieuwe procedure kan worden gebruikt om bibliotheken van nieuwe thiofeenderivaten te synthetiseren waarvan de structuren nieuwe combinaties van substituenten bevatten, afhankelijk van de vereisten van specifieke toepassingen.

De verkregen verbindingen bezitten belangrijke fotofysische eigenschappen, in het bijzonder fluorescentie. Moleculen en materialen met fluorescerende eigenschappen zijn van groot belang op het gebied van organische fotonica voor het maken van luminescente en fotovoltaïsche apparaten. State-of-the-art kwantummechanische methoden werden gebruikt om de experimentele resultaten te interpreteren en de kenmerken van de grond en aangeslagen toestanden van deze nieuwe verbindingen te bestuderen. Vanwege hun fotofysische eigenschappen en gevoeligheid voor de omgeving, deze gesynthetiseerde verbindingen kunnen op veel gebieden worden toegepast, vooral in de biologie, vanwege hun structurele gelijkenis met biologisch actieve thiofenen.

Het artikel gepubliceerd in de Scheikunde — een Aziatisch tijdschrift is het vierde artikel gewijd aan nieuwe heterocyclische fluoroforen, gepubliceerd in 2017 door het team van chemici van UrFU. Eerder, ontwikkelden ze een procedure voor het synthetiseren van 2-aryl-1, 2, 3-triazolen, en bestudeerden hun fluorescerende eigenschappen. In aanvulling, ze hebben een nieuwe techniek voorgesteld voor de synthese van 4, 5-dihydro-1, 2, 4-triazolen en toonden aan dat hun toegankelijkheid, synthetische eenvoud, stabiliteit en hoge gevoeligheid voor de micro-omgeving maken ze een handig platform voor het maken van nieuwe sensoren.

Op basis van de verkregen resultaten, de onderzoekers gaan verder met het ontwerpen, synthetiseren en onderzoeken van de fluorescerende eigenschappen van verbindingen, die veelbelovende kandidaten zijn voor praktisch gebruik in de biologie of geneeskunde.