欧美色盟,色婷婷AV一区二区三区之红樱桃,亚洲精品无码一区二区三区网雨,中国精品视频一区二区三区

有機硫化物，特別是硫醚（R1SR2），亞砜（R1SOR2）和砜（R1SO2R2），在生命活動和日常生活中發揮著重要作用。盡管化學家們已經充分研究了硫醚的氧化反應，但只有少數案例實現了選擇性氧化，且需使用強氧化劑。相對綠色化的策略依然有待發展，盡管No?l等人嘗試使用電催化方法實現了相關轉化，但是由于傳統氧化策略和催化潛力的固有局限性，目前還沒有在后期合成或修飾中用氧氣有效區分不同氧化態選擇性差異的報道。

選擇性氧氣氧化的內在挑戰可以通過兩個基本的活化模式來說明（Scheme 1a）。路徑a，激活氧分子從三線態（3O2）到單線態氧（1O2）或氧自由基陰離子（O2-?）等，但是這些活性氧物種與低鍵離解能的化學鍵兼容性差。路徑b，通過底物（Sub）和催化劑（Cat）之間的單電子轉移過程活化底物，然而高氧化電勢底物的活化往往受限于催化劑的氧化能力。此外，催化劑的活性一般不能被有效地調控，從而導致氧化過程的可控性較難實現，想要解決如上困難還需開發一個有效的催化體系。

光催化有機合成在過去十年被有效開發，相關反應主要依賴于兩類催化劑：一種是具有共軛配體的過渡金屬，它們在照射后通過金屬-配體電荷轉移（MLCT）過程生成激發態物種，產生形式氧化的金屬和還原配體，進而發生一系列反應；另一種是有機發色團，通過發色團直接吸收光而活化催化劑并催化后續轉化。然而另一類通過配體到金屬電荷轉移（LMCT）而激活的催化劑被開發利用的案例卻屈指可數，近年來，上海科技大學左智偉課題組利用Ce(III)與醇的LMCT過程，開發了系列創新的反應。而另一類LMCT催化劑——鈾酰基陽離子UO22+，引起了作者的注意。首先，氧的2p軌道與鈾的主價層5f和6d的強相互作用使UO2處于基態和激發態對氧分子化學惰性，這可能有助于防止產生高活性氧物質（Scheme 1b，左）。其次，Burrows教授等人證實了處在激發態的UO22+（Eo= 2.6 V）具有高氧化能力（Scheme 1b，中）。盡管Bakac和Sorensen教授已經證明了一些合成可能性，但這種獨特的催化劑還沒有被用于相對普遍的轉化。更重要的是在O = U = O內從氧2p到鈾5f的LMCT激發過程可形成U（V）中心和氧自由基，作者提出通過這一活性物種進行調節光催化劑活性的可能性，如氫鍵作用，電子轉移和配體交換（Scheme 1b，右）。除此之外，貧鈾礦產資源豐富且未充分開發，其放射性可忽略（半衰期為44.7億年）和其毒性與金屬鈀在同一級別，50千克成人的耐受劑量分別為25 μg/d和100μg/d，但是其豐度卻遠超鈀，鈾和鈀的（下）地殼豐度分別為1.8 ppm和0.0063 ppm，海洋豐度分別為2.7ppm和0.015 ppm。結合鈾酰基陽離子的這些獨特性質，作者嘗試在常壓下和室溫下，用可見光照射，用氧氣選擇性氧化硫化物。

近日，華東師范大學姜雪峰教授課題組報道了鈾酰基陽離子光催化基態氧參與的硫化物選擇性后期氧化反應（Scheme 1c）。該方法通過機理研究闡述了基態氧在光催化反應中的關鍵作用，對比了與傳統光催化劑的不同之處，并完成了一系列復雜藥物合成及精準修飾。

（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

在最優條件下，作者考察了鈾酰基陽離子催化的砜和亞砜氧化反應的普適性(Scheme 2)。在標準條件下，2a和3a能高效地進行克級規模制備。鹵素(2b和3b)，甚至光敏碘(2c和3c)的耐受性都很好。酚 (2d和3d)和醇類化合物(2e和3e)均能被有效制備。二苯并[b,d]噻吩(2f和3f)的氧化反應也能順利進行，其產物是重要的OLED材料。具有高空間位阻和弱C-S鍵的二叔丁基硫化物也可完成選擇性氧化（2g和3g）。此外，各種含氮骨架，如未保護的吲哚（2h和3h）和吡啶（2i和3i）也能耐受。含未保護的伯芳胺（2j）的底物也能以中等產率實現轉化，但由于胺對UO22+的強淬滅作用，相關砜的合成未實現。10H-吩噻嗪是合成抗精神病藥物（氯丙嗪，美索丙嗪，氟奮乃靜，硫利達嗪）的關鍵中間體，其能夠在無需保護胺的情況下進行選擇性氧化（2k和3k）。即使在氧合條件下敏感的內部炔烴，也是兼容的（2l和3l）(Scheme 2)。

（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

隨后作者通過后期氧化合成了一系列砜類和亞砜類藥物（Scheme 3）。伊珠曲米（5a），一種用于治療Duchenne型肌營養不良癥（DMD）的II期臨床試驗孤兒藥，其產率為81％，并以92％的收率獲得相應的亞砜（4a）。替硝唑（5b），其含有的自由基抑制劑硝基唑可用于防治原生動物感染，制備產率63％，并以70％產率獲得相應的亞砜4b。在兩種氧化過程中，雙吡啶基骨架均保存良好（93％ 4c和5c91％）。其產生的砜依托考昔（5c），是風濕性關節炎藥和用于治療嚴重的兒童孤兒病的一個候選藥物。維莫地吉（5d）是FDA批準用于治療基底細胞癌的一種Hedgehog信號通路靶向劑。我們的后期氧化策略實現了砜5d和亞砜4d選擇性合成。除各種雜環外，在本方法中烯烴和活性亞甲基也反應良好（4e，4f，5e和5f）。除含砜藥物外，還有效地合成了幾種含亞砜的功能分子。舒林酸（4g），奧美拉唑（4h）莫達非尼（4i），氟維司群（4j），蘿卜硫素（4k）以及阿苯達唑亞砜（4l），產率為51-92％（Scheme 3）。

（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

復雜分子的精確修飾是結構多樣性研究的一種強有力且具有挑戰性的方法，這是研究新的藥物替代品以解決耐藥性和性能結構關系（SAR）研究的一種極好的替代方法。該體系高度兼容和選擇性，進一步顯示了該策略的獨特性（Scheme 4）。來那度胺，一種廣泛使用的骨髓瘤藥物，該體系以77％和50％的產率分別制得亞砜6a和砜7a。磺胺甲噁唑（6b和7b）和磺胺嘧啶（6c和7c）的硫化物衍生物的選擇性氧化為新型抗生素磺胺相關藥物的發現提供了新策略。青蒿琥酯的獨特內過氧化物橋，縮醛和敏感的碳氫基團在選擇性氧化過程中（6d和7d）保存完好。喜樹堿類似物，其硫醚衍生物的氧化可順利進行，且敏感的內酯和α-位手性中心均能保持完整（6e，6f，7e和7f）。紫杉醇衍生物分別以93％和85%產率完成亞砜6g和砜7g的合成（Scheme 4）。

（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

除了全面考察了該策略的應用價值，作者還進行了詳盡的機理研究，并提出了如下可能的機理（Scheme 5）。首先，鈾酰基陽離子吸收可見光，電子從O2p軌道轉移至U5f軌道（LMCT），并激發HOMO軌道的電子到非成鍵軌道生成*UO22+。然后，硫化物1與*UO22+發生電子傳遞，產生UO2+和硫化物自由基陽離子中間體A。隨后A和基態氧的反應釋放出過氧亞砜自由基B。接著，UO2+將一個電子給B，再生鈾催化劑，生成過氧亞砜C，C與另一分子硫化物發生歸中反應得到亞砜2。亞砜經過第二輪單電子轉移(SET)產生D，捕獲基態氧并釋放過氧砜自由基E。隨后經過過砜F，最終生成砜3。根據量子產率實驗，在兩個氧化過程中都發生了自由基鏈傳遞過程。此外，作者也不能排除Bakac教授等人提出的催化劑再生過程的存在（Scheme 5）。

（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

總結：華東師范大學姜雪峰教授課題組報道了鈾酰基陽離子光催化基態氧參與的硫化物選擇性后期氧化反應（Scheme 1c）。該方法闡述了基態氧在光催化反應中的關鍵作用，對比了與傳統光催化劑的不同之處，并完成了一系列復雜藥物的合成及精準修飾。該體系體現了基態氧和可調強光催化劑的獨特性，為工業和學術界的氧化和光催化研究奠定了基礎。

撰稿人：莫非