Tioésteres

El prefijo "tio-" en química siempre significa una cosa: azufre.

¿Qué son?

Imagina la estructura del éster que acabamos de ver (R-COO-R'). Lo único que debes hacer es quitar el oxígeno que sirve de puente entre las dos cadenas de carbono y reemplazarlo por un átomo de azufre (S).

Por lo tanto, tienes un grupo carbonilo (C=O) unido directamente a un azufre. Su estructura química general se escribe como R-CO-S-R'.

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¿De dónde vienen?

• En el laboratorio: Se obtienen de una reacción casi idéntica a la de los ésteres. Tomas un ácido carboxílico, pero en lugar de mezclarlo con un alcohol (que tiene un grupo -OH), lo mezclas con un tiol. Un tiol es el primo del alcohol, pero con azufre (R-SH).

• En la naturaleza: Se forman constantemente dentro de las mitocondrias de tus células. Son el vehículo principal para transportar energía e "ingredientes" químicos de una ruta metabólica a otra.

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Características principales 

• Enlaces de alta energía: Esta es su característica más importante. El átomo de oxígeno es pequeño y se enlaza muy bien con el carbono. El átomo de azufre, en cambio, es mucho más grande. Sus orbitales electrónicos no se superponen bien con los del carbono, lo que hace que el enlace C-S sea más débil e inestable. Al estar tan "incómodo", cuando este enlace se rompe en el agua (hidrólisis), libera muchísima energía.

• Olores menos agradables: Los tioles puros huelen a zorrillo, a ajo o a gas doméstico. Cuando forman un tioéster, el olor se neutraliza bastante, pero definitivamente perdieron el aroma frutal y agradable de los ésteres normales con oxígeno.

• Altamente reactivos: Debido a esa inestabilidad estructural, son excelentes transfiriendo su cadena de carbonos a otras moléculas, lo que los hace los "repartidores" perfectos a nivel molecular.

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Usos e importancia real

A diferencia de las otras familias, rara vez verás un tioéster en un producto de limpieza o en un plástico. Su dominio absoluto es la biología celular y el origen de la vida:

• La estrella del metabolismo (Acetil-CoA): Probablemente la molécula más importante de la que poco se habla en el día a día. La Acetil Coenzima A es un tioéster. Ya sea que comas carbohidratos, grasas o proteínas, tu cuerpo descompone todo eso y lo convierte en Acetil-CoA para poder meterlo al Ciclo de Krebs y generar energía celular (ATP).

• Síntesis de grasas: Cuando tu cuerpo necesita almacenar energía creando triglicéridos o colesterol, utiliza tioésteres para ir ensamblando las cadenas de ácidos grasos carbono por carbono.

• La hipótesis del "Mundo del Tioéster": Algunos bioquímicos (como el Premio Nobel Christian de Duve) postulan que, antes de que existiera el ADN o el ATP en la Tierra primitiva, los tioésteres proporcionaron la primera fuente de energía química que permitió el origen de la vida.

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¿Cómo se nombran?

La regla de la IUPAC es muy similar a la de los ésteres ("-ato de -ilo"), pero se debe indicar la presencia del azufre:

1. A la parte que viene del ácido, se le añade la palabra "tio" antes de la terminación "-ato".

2. A la parte de la cadena que está unida al azufre, se le pone una letra S mayúscula al principio (para indicar dónde está pegada) seguida del nombre normal con terminación "-ilo".

• Ejemplo: Si tienes un grupo acetato (2 carbonos) unido por azufre a un grupo metil (1 carbono), el nombre correcto es Tioacetato de S-metilo (o etanotioato de S-metilo).