Melchiorre组光催化JACS：不必臭臭的硫醇也能组成硫醚

  意大利博洛尼亚大学（University of Bologna）/西班牙加泰罗尼亚化学研讨所（ICIQ）Paolo Melchiorre课题组，报导了一种无需硫醇作质料的光催化的硫醚组成办法。该反响以芳基氯和烷基醇为底物，2-吲哚啉硫酮为光催化剂，四甲基硫脲为硫源，在405 nm LEDs光照下，能轻松完成多种芳基-烷基硫醚的温文组成。相关研讨成果宣布在近期的《美国化学会志》上（J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/jacs.3c13900）。

  硫醚化合物广泛存在于天然产品和药物分子中，并表现出抗癌、抗HIV、抗阿尔茨海默症的生物活性，因而招引了很多组成化学家的注意力。现在开发的硫醚组成法，经过选用硫醇和卤代烃作为底物，经过渡金属催化完成C-S键偶联（Figure 1a），但存在以下局限性：1）硫醇本身滋味大，臭臭的，且空气中不稳定，商业来历受限；2）硫会毒化钯等过渡金属，因而就需求运用高当量过渡金属催化剂和特定配体；3）反响需求高温，导致官能团耐受性差。另一种战略是硫醇的去氧巯基化（deoxythiolation）反响（Figure 1b）：四甲基硫脲A和烷基卤代烃产生SN2反响生成异硫脲盐（isothiouronium）I，I和烷基醇产生亲核加成生成半硫缩酮（hemithioacetal）中间体；该中间体可以脱去烷基硫醇盐II互变成异脲盐III，最终II再进攻III生成脂肪族硫醚化合物。该办法无需金属催化剂和硫醇，但只能组成脂肪族硫醚且底物规模有限。

  根据此，Paolo Melchiorre课题组最近报导了一种以四甲基硫脲为硫源的光化学硫醚组成办法，能轻松完成多种芳基-烷基硫醚的温文组成（Figure 1c）。该规划成功的重点是，四甲基硫脲A能捕捉在光催化下经SET转化生成的芳基自由基，生成自由基中间体IV，IV经SET氧化得到芳基异硫脲盐I，I再经II和III产生极性脱氧巯基化，得到芳基-烷基硫醚3。

  作者首先以4-氯苯腈1a为自由基前体，4-甲氧基苯乙醇2a为亲核试剂，展开反响可行性研讨。如Figure 2a所示，经过对有机光催化剂C、硫脲A-D、无机碱、溶剂等影响要素进行详尽优化，得出如entry 1所示最优反响条件：四甲基硫脲A为硫源、2-吲哚啉硫酮C1作光催化剂、碳酸铯作碱、0.1 M乙腈作溶剂、405 nm LEDs作光源，反响能以80%的产率得到芳基-烷基硫醚3a。操控试验显现（entries 4、5），光照和碱对此反响至关重要缺一不可。参加TEMPO，产率为0，因而反响经过自由基途径产生转化（entry 6）。

  为了说明反响机理，作者展开了一些机理验证试验。核磁剖析和吸收光谱研讨剖析显现，光催化剂经碳酸铯脱质子后生成的硫醇负离子，可以吸收可见光取得电子激起态（Figure 2b、2c）。发射光谱和循环伏安法研讨，则可以猜测C1-C3脱质子后生成的激起态硫醇盐的氧化复原电势（Figures 2b-2d）。总归，这些验证试验可以证明光催化剂C1-C3的负离子被光激起后取得了很强的复原才能。经过如Figure 2e所示价格比照，不难发现该办法所用催化剂和底物都很廉价易取，比直接用硫醇好，合适规模化反响。

  根据Figure 2a优化出的反响条件，作者接着展开底物拓宽研讨。如Figure 3所示，多种氯代芳烃和烷基醇都兼容该反响，能以可观产率得到对应产品3a-3z、3aa-3av（Figure 3）。其间，以4-甲氧基苯乙醇2a为模板底物时，多种氯代芳烃1以及部分氟代、溴代、碘代芳烃都兼容该反响（3a-3s），包含：苯环上带多种替代基的氯代苯、氯代萘、氯代菲、氯代吡啶、氯代嘧啶、氯代喹啉以及药物分子依托考昔、吗氯贝胺。以4-氯苯腈1a为模板底物时，多种一级烷基醇，包含部分较杂乱的天然产品和药物分子，都兼容该反响（3t-3z, 3aa-3au），反响所耐受的基团包含：带多种替代基的苯基、噻吩、环己烷、直链烷基、苄氧基、啉、氨基甲酸酯、苯巯基、三甲基硅、硅醚、丙烯酸酯、氧杂环丁烷、烯基、炔基等。简略醇苄醇、甲醇、乙醇都能参加反响（3ao-3aq）。乙二醇也能参加反响，会选择性产生单硫醚化（3at、3au）。二级醇参加反响所得产品产率比较低（3av）。苯酚和三级醇都不兼容反响，或许原因是它们无法参加替代过程。

  以C1为光催化剂时，电中性和富电子的氯代芳烃不产生反响。因而作者规划了新的C3催化剂，发现可以在必定程度上促进电中性和富电子的氯代芳烃参加反响。如Figure 4所示，多种带电中性基团或供电子基团的卤代芳烃都能以中等产率转化成对应芳基-烷基硫醚3。卤素、三氟甲基、噻吩等也兼容该反响。

  最终，作者提出了如Figure 5所示可行性反响机理：脱质子光催化剂C1经光照后变成激起态，然后经过单电子搬运（SET）活化氯代芳烃1a生成芳基自由基和C1自由基；所得芳基自由基被四甲基硫脲A捕捉，得到自由基IV；IV经SET氧化生成芳基异硫脲盐I并再生脱质子催化剂C1；I和烷基醇经Figure 1b所述极性途径转化成芳基-烷基硫醚3。Figure 5b的试验中，将烷基醇和预制苯基异硫脲盐4放在漆黑中加热反响，能以30%的产率得到对应硫醚产品3aw，这证明I至3是经过极性途径产生转化。Figure 5c的试验中，对映体纯二级醇5会转化成构型翻转的产品7，因而作者进一步以为I至3或许是经过立体专一性SN2离子型途径产生转化。

  Paolo Melchiorre课题组报导了一种芳基-烷基硫醚的光催化组成新办法。该办法所用底物和催化剂易获取，反响条件温文，官能团耐受性好，有利于相关生物活性分子的后期官能团润饰。

  特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包含在内)为自媒体渠道“网易号”用户上传并发布，本渠道仅供给信息存储服务。

  女子流亡27年后被抓 亲生女儿都不知道她的线岁的王学勤提升副省级 曾与大学生现场PK引体向上

  女子流亡27年后被抓 亲生女儿都不知道她的线岁的王学勤提升副省级 曾与大学生现场PK引体向上

  小女子放学看到爸爸，马上手舞足蹈地迈开小腿跑过来，成果被教师“紧迫撤回”，画面太萌了！这一刻，爸爸心...

  美丽的双胞胎小姐妹满眼希望的盯着窗外，姐姐牵着妹妹的手擦眼泪，遽然懊悔了

  榜首天上幼儿园是不是都要哭妈妈送3岁半的女儿上幼儿园，女儿别离焦虑紧紧抱住妈妈