Disulfuro

En bioquímica , un disulfuro se refiere a un grupo funcional con la estructura R− S − S −R ′. El enlace también se denomina enlace SS o, a veces, puente disulfuro y generalmente se deriva del acoplamiento de dos grupos tiol . En biología, los puentes disulfuro formados entre grupos tiol en dos residuos de cisteína son un componente importante de la estructura secundaria y terciaria de las proteínas . El persulfuro generalmente se refiere a compuestos R − S − S − H.

Los disulfuros simétricos son compuestos de fórmula R 2 S 2 . La mayoría de los disulfuros que se encuentran en la química del azufre orgánico son disulfuros simétricos. Los disulfuros asimétricos (también llamados heterodisulfuros ) son compuestos de fórmula RSSR '. Son menos comunes en la química orgánica, pero la mayoría de los disulfuros en la naturaleza son asimétricos.

Los enlaces disulfuro son fuertes, con una energía de disociación de enlace típica de 60 kcal / mol (251 kJ mol -1 ). Sin embargo, al ser aproximadamente un 40% más débil que los enlaces C-C y C-H , el enlace disulfuro suele ser el "eslabón débil" en muchas moléculas. Además, reflejando la polarizabilidad del azufre divalente, el enlace S-S es susceptible de escisión por reactivos polares, tanto electrófilos como especialmente nucleófilos (Nu): [1]

El enlace disulfuro tiene aproximadamente 2,05  Å de longitud, aproximadamente 0,5 Å más largo que un enlace C-C. La rotación sobre el eje S − S está sujeta a una barrera baja. Los disulfuros muestran una clara preferencia por ángulos diedros que se acercan a 90 °. Cuando el ángulo se acerca a 0 ° o 180 °, entonces el disulfuro es un oxidante significativamente mejor.

Los disulfuros en los que los dos grupos R son iguales se denominan simétricos, por ejemplo, el disulfuro de difenilo y el disulfuro de dimetilo . Cuando los dos grupos R no son idénticos, se dice que el compuesto es un disulfuro asimétrico o mixto. [2]

Aunque la hidrogenación de disulfuros generalmente no es práctica, la constante de equilibrio para la reacción proporciona una medida del potencial redox estándar para disulfuros:

Una selección de disulfuros
S 2 Cl 2 , una sustancia química industrial común
cistina , reticulante en muchas proteínas
ácido lipoico , una vitamina
Ph 2 S 2 , un disulfuro orgánico común
Intercambio de tiol-disulfuro que muestra el intermedio lineal en el que la carga se comparte entre los tres átomos de azufre. El grupo tiolato (mostrado en rojo) ataca un átomo de azufre (mostrado en azul) del enlace disulfuro, desplazando al otro átomo de azufre (mostrado en verde) y formando un nuevo enlace disulfuro.
Esquema de los enlaces disulfuro que reticulan las regiones de una proteína.
La cistina está compuesta por dos cisteínas unidas por un enlace disulfuro (que se muestra aquí en su forma neutra).
CS 2
MoS 2