Kemister från Ural Federal University (UrFU, Ekaterinburg) har föreslagit en ny teknik för att syntetisera tiofenderivat och studerat deras fluorescerande egenskaper såväl experimentellt som teoretiskt. Många organiska föreningar innehållande tiofenringar uppvisar betydande farmakologisk aktivitet. Tack vare deras ovanliga elektroniska natur och låga aromaticitet, tiofener är en idealisk molekyl för att syntetisera fotoaktiva polymerer, flytande kristaller och organiska färgämnen för solceller. Forskarna beskrev sin upptäckt i Kemi — en asiatisk tidskrift .

Forskningssamarbetet rapporterar en bekväm och effektiv tvåstegsprocedur för att producera nya tiofenderivat från enkla, vanliga utgångsmaterial. De har bestämt egenskaperna hos mekanismen för denna reaktion med hjälp av kvantmekaniska beräkningar för att beräkna reaktionens termodynamiska parametrar, samt att jämföra den elektroniska strukturen för aktiva centra, att plotta strukturen för mellanliggande ämnen, och att undersöka deras intramolekylära interaktioner.

Den föreslagna metoden är lovande på grund av dess säkra reaktionsförhållanden, föreslår att detta protokoll kan utgöra ett lönsamt alternativ till tidigare rapporterade protokoll, som är tråkiga, tidskrävande, och använda farliga förhållanden för att producera låga skördar. Dessutom, den nya proceduren kan användas för att syntetisera bibliotek av nya tiofenderivat vars strukturer inkluderar nya kombinationer av substituenter, beroende på kraven för specifika applikationer.

De erhållna föreningarna har viktiga fotofysiska egenskaper, i synnerhet fluorescens. Molekyler och material med fluorescerande egenskaper är av stort intresse för området organisk fotonik för att skapa självlysande och fotovoltaiska enheter. Toppmoderna kvantmekaniska metoder användes för att tolka de experimentella resultaten och studera egenskaperna hos marken och exciterade tillstånd hos dessa nya föreningar. På grund av deras fotofysiska egenskaper och känslighet för miljön, dessa syntetiserade föreningar kan hitta tillämpningar inom många områden, speciellt inom biologi, på grund av deras strukturella likhet med biologiskt aktiva tiofener.

Artikeln publicerad i Kemi — en asiatisk tidskrift är den fjärde artikeln tillägnad nya heterocykliska fluoroforer publicerad 2017 av teamet av kemister från UrFU. Tidigare, de utvecklade en procedur för att syntetisera 2-aryl-1, 2, 3-triazoler, och studerade deras fluorescerande egenskaper. Dessutom, de har föreslagit en ny teknik för syntes av 4, 5-dihydro-1, 2, 4-triazoler och visade att deras tillgänglighet, syntetisk enkelhet, stabilitet och hög känslighet för mikromiljön gör dem till en bekväm plattform för att skapa nya sensorer.

Baserat på erhållna resultat, forskarna fortsätter att designa, syntetisera och undersöka föreningars fluorescerande egenskaper, som är lovande kandidater för praktisk användning inom biologi eller medicin.