JACS:光诱导有机催化芳基氯与醇合成芳基烷基硫醚
前沿
硫醚作为重要的骨架普遍存在于天然产物分子、药物分子及生物活性分子中。传统合成硫醚聚焦于过渡金属催化芳基卤与硫醇的C-S交叉偶联实现,但是,反应体系需要使用较高的催化剂载量,反应温度较高(图1a)。现阶段,异硫脲盐的化学转化受到广泛关注,由四甲基硫脲与烷基亲电试剂通过SN2 反应合成烷基-异硫脲盐,进一步与烷基醇反应后发生脱氧硫化,能够高效构建烷基硫醚(图1b)。然而,对于芳基烷基硫醚的构建仍然具有重大挑战。基于此,意大利博洛尼亚大学Paolo Melchiorre 教授报道了,光诱导有机催化芳基氯与烷基醇经历自由基策略,成功合成芳基烷基硫醚DOI:10.1021/jacs.3c13900(图1)。
图1来源J. Am. Chem. Soc.
实验结果
作者在得到最佳反应条件后,对底物普适性进行考察。芳基氯或溴以及杂环芳基氯均能适用该催化体系。另外,含有各种官能团的烷基醇(如:炔基、酯基、烯基、硅基等)都能得到相应的目标化合物(图2)。
图2来源J. Am. Chem. Soc.
最后,作者对该反应提出了一个可能的机理。首先,有机催化剂C1脱质子后,进一步被光激发从而与芳基氯通过单电子还原历程生成芳基自由基。紧接着,芳基自由基与四甲基硫脲A反应生成自由基IV,进一步转化为芳基异硫脲离子I。最后,中间体I与烷基醇通过极性脱氧硫化反应得到芳基烷基硫醚化合物(图3)。
图3来源J. Am. Chem. Soc.
编者结语
意大利博洛尼亚大学Paolo Melchiorre 教授在光/有机催化体系下,实现芳基氯与烷基醇极性脱氧硫化反应,高效合成芳基烷基硫醚。其中,四甲基硫脲为最终硫源,避免了硫醇的参与。
文献信息:
Photochemical Organocatalytic Synthesis of Thioethers from Aryl Chlorides and Alcohols
Shuo Wu, Thomas Hin-Fung Wong, Paolo Righi, and Paolo Melchiorre*
参考文献:
1. Chem. Sci. 2021, 12, 7770-7774
2. ACS Catal. 2022, 12, 2233-2243
3. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 6913-6919
4. Chem. Rev. 2022, 122, 16110-16293
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