在含硫杂环化合物中，C2-取代的苯(杂)并噻吩结构单元是一类在药物和光电材料中普遍存在的结构。此类化合物的合成主要通过两种途径来实现：（1）由官能化的前体进行不同方式的环合反应；（2）直接在苯（杂）并噻吩结构的基础上进行C2位官能化。前者步骤较长、操作繁琐；后者效率更高，但常需要用到丁基锂或昂贵的过渡金属，条件较为苛刻。
近年来，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。最近，四川大学华西药学院的秦勇教授/刘小宇副教授团队实现了光催化下以N-酰基取代烷基亚磺酰胺为前体产生烷基自由基的新途径，并通过加成反应成功合成了C2-取代的苯（杂）并噻吩类化合物。如下图，氮自由基中间体I的裂解被认为是产生相应烷基自由基的关键过程。
该自由基加成反应适用于一系列取代的苯并噻吩（11-15）及苯杂并噻吩化合物（16-20）。三级烷基自由基的反应最佳，可获得良好到优秀的产率；二级烷基自由基次之。相比之下，一级烷基自由基的反应情况较差，如正丁基自由基前体与苯并噻吩反应时，仅有14%的转化率（化合物27）。该反应可扩大到克量级规模，产率并不受影响（如化合物11）。此外，加成所得的2,3位氢化产物在DDQ或Pb3O4等条件下很容易转化为相应的氧化产物。该方法为C2-取代苯（杂）并噻吩类化合物的合成提供了新的选择。
上述研究得到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，相关结果于近期发表在Chemical Communications 上。
该论文作者为：Jiamei Di, Huan He, Falu Wang, Fei Xue, Xiao-Yu Liu and Yong Qin
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Regiospecific alkyl addition of (hetero)arene-fused thiophenes enabled by a visible-light-mediated photocatalytic desulfuration approach
Chem. Commun., 2018, 54, 4692, DOI: 10.1039/C8CC02052C
导师介绍
秦勇
http://www.x-mol.com/university/faculty/37851
刘小宇
http://www.x-mol.com/university/faculty/37852
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