日本東京理科大學(xué)研究團隊在有機合成領(lǐng)域取得重要進展，成功開發(fā)出一種僅需兩步反應(yīng)即可合成二苯并噻吩氧化物的高效新方法。該成果由吉田優(yōu)準教授領(lǐng)銜，聯(lián)合熊谷幸子、中村圭佑及小林瑛宏等研究人員共同完成，相關(guān)論文已于2024年1月10日發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊《Chemical Communications》。

二苯并噻吩氧化物作為一種含硫化合物，因其獨特的硫氧基團，在有機合成、藥物研發(fā)、材料科學(xué)及化學(xué)生物學(xué)等多個前沿領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。然而，傳統(tǒng)合成方法往往需要苛刻的反應(yīng)條件，且難以在保留其他活性官能團的同時實現(xiàn)高收率合成，嚴重限制了其廣泛應(yīng)用。針對這一行業(yè)痛點，研究團隊另辟蹊徑，創(chuàng)新性地利用溴基團的選擇性交叉偶聯(lián)與亞磺酸酯的親電活化環(huán)化反應(yīng)，成功實現(xiàn)了多取代二苯并噻吩氧化物的簡便合成。

該合成路線僅需兩步：首先以2-溴芳基亞磺酸酯和芳基硼酸為原料，在鈀催化劑作用下進行溴基團的選擇性偶聯(lián)；隨后利用三氟甲磺酸酐（Tf2O）對亞磺酸酯進行親電活化，誘導(dǎo)環(huán)化反應(yīng)生成目標產(chǎn)物。實驗表明，該方法不僅反應(yīng)條件溫和（室溫或低溫即可進行），而且能高效保留分子中的其他敏感官能團，副產(chǎn)物極少。通過調(diào)整原料結(jié)構(gòu)，研究團隊已成功合成多種具有不同取代基的二苯并噻吩氧化物衍生物，驗證了該方法的普適性與靈活性。

在反應(yīng)機理方面，團隊進一步闡明了亞磺酸酯的親電環(huán)化過程：Tf2O首先活化S=O鍵形成中間體，隨后發(fā)生親電芳香取代生成硫鎓鹽，Zui后經(jīng)碳酸氫鈉水溶液水解得到Zui終產(chǎn)物。此外，研究還發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)物可進一步轉(zhuǎn)化為多種功能化二苯并噻吩衍生物，例如通過普梅勒型丙炔化反應(yīng)引入有機硅基團，為后續(xù)功能化修飾提供了便利。

對于中國化工與制藥行業(yè)而言，這一突破具有顯著的參考價值。日本在精細有機合成領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新，特別是針對高附加值含硫雜環(huán)化合物的綠色合成策略，值得國內(nèi)企業(yè)重點關(guān)注。隨著醫(yī)藥研發(fā)對分子結(jié)構(gòu)多樣性要求的提升，此類能兼容復(fù)雜官能團、操作簡便的合成技術(shù)，有望成為未來新藥分子構(gòu)建的關(guān)鍵工具，推動我國在高端醫(yī)藥中間體領(lǐng)域的技術(shù)升級。