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光催化的脱硫策略产生烷基自由基新进展发表时间:2018-09-16

在国家自然科学基金委和“重大新药创制”科技重大专项的资助下,本课题组在光催化通过脱硫途径产生烷基自由基研究领域取得重要进展。相关成果于近日在线发表于《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, doi: 10.1002/anie.201802710,https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201802710)。该工作主要由专职博士后薛斐和硕士研究生王发禄等共同完成。
近年来,由于光氧化还原催化(photoredox catalysis)策略可利用光能,通过单电子转移途径实现丰富多样的化学转化而备受关注。到目前为止,大多数化学官能团,包括但不局限于羧酸、草酸盐、Katritzky盐、卤代物、有机硼和有机硅类化合物及相应衍生物等,均被报道可在光催化条件下产生烷基自由基而参与到进一步的化学反应中。与之相对的是,如何从含硫前体物出发,通过光氧化还原催化的脱硫途径有效产生烷基自由基却鲜有报道。
本团队在前期研究中实现了光催化条件直接活化N-H键产生氮自由基,并通过自由基串联反应高效合成33个单萜吲哚生物碱(Chem 2017, 2, 803)。基于此,在进一步的研究中他们发现一个通过脱硫产生烷基自由基的新途径。从易得的硫醇和硫醚类化合物出发,快速制得N-酰基取代烷基亚磺酰胺底物;后者在光催化条件下经过氮自由基中间体,进一步发生裂解可生成烷基自由基(如图)。该方法成功地被用于共轭加成反应中,其具有反应条件温和,通用于伯、仲、叔碳烷基自由基,底物适用范围广等优点。