Isotiocianato

En química orgánica, isotiocianato es el grupo funcional −N=C=S, formado al sustituir el oxígeno del grupo isocianato por un azufre. Muchos isotiocianatos naturales de las plantas se producen mediante conversión enzimática de metabolitos llamados glucosinolatos. Estos isotiocianatos naturales, como el isotiocianato de alilo, también se conocen como aceites de mostaza. Se utiliza un isotiocianato artificial, el isotiocianato de fenilo, para la secuenciación de aminoácidos en la degradación de Edman.

Las verduras crucíferas, como el bok choy, el brócoli, el repollo, la coliflor, la col rizada y otros, son fuentes ricas en glucosinolatos, precursores de los isotiocianatos. Aunque se han realizado algunas investigaciones básicas sobre cómo los isotiocianatos podrían ejercer efectos biológicos in vivo, hasta la fecha no hay pruebas de alta calidad de su eficacia contra las enfermedades humanas.

Estructura

Los ángulos de enlace típicos para los enlaces C−N=C y N=C=S en isotiocianatos de arilo son 165 ° y 177°, respectivamente. Las distancias N=C y C=S son 117 y 158 pm.

Síntesis y reacciones

Los isotiocianatos generalmente se preparan mediante la reacción de una amina primaria (por ejemplo, anilina) y disulfuro de carbono en amoníaco acuoso. Esta combinación da como resultado la precipitación de la sal sólida de ditiocarbamato de amonio, que luego se trata con nitrato de plomo para producir el isotiocianato correspondiente. Otro método se basa en una descomposición mediada por cloruro de tosilo de sales de ditiocarbamato que se generan en el primer paso anterior.

También se puede acceder a los isotiocianatos a través de reacciones de fragmentación inducidas térmicamente de 1,4,2-oxatiazoles. Esta metodología sintética se ha aplicado a una síntesis de isotiocianatos soportada por polímeros.

Como reflejo de su carácter electrofílico, los isotiocianatos son susceptibles a la hidrólisis.

Investigación de sabores

Los isotiocianatos se encuentran ampliamente en la naturaleza y son de interés en la ciencia de los alimentos y la investigación médica. Los alimentos vegetales con sabores característicos debido a los isotiocianatos incluyen bok choy, brócoli, repollo, coliflor, col rizada, wasabi, rábano picante, mostaza, rábano, coles de Bruselas, berros, semillas de papaya, capuchinas y alcaparras. Estas especies generan isotiocianatos en diferentes proporciones y, por lo tanto, tienen sabores diferentes, pero reconociblemente relacionados. Todos ellos son miembros del orden Brassicales, que se caracteriza por la producción de glucosinolatos, y de la enzima mirosinasa, que actúa sobre los glucosinolatos para liberar isotiocianatos.

• Sinigrin es el precursor del alilo isothiocyanate
• Glucotropaeolina es el precursor de benzyl isothiocyanate
• Gluconasturtiin es el precursor de fenethyl isothiocyanate
• Glucoraphanin es el precursor de sulforaphane

Química de coordinación

El isotiocianato y su isómero de enlace tiocianato son ligandos en la química de coordinación. El tiocianato es un ligando más común.