近日,江西科技师范大学化学学部有机功能分子江西省重点实验室肖强教授/程超智慧博士团队在《Organic Chemistry Frontiers》发表题为“Electroreductive thiocarboxylation of alkenes with cyclosulfonium salts and CO2 : access to thioether acids”的研究成果。
硫醚酸是许多生物活性化合物、药物及天然产物的关键结构单元,具有抗氧化、降脂等多种药理活性。CO2作为丰富、廉价、环境友好的C1合成子在羧酸合成中应用广泛,然而烯烃与CO2的多组分反应中实现选择性单羧基化反应报道较少,硫醚酸的合成方法尤为有限。环硫鎓盐作为有机硫化合物具有独特反应性,但传统反应中含硫片段通常作为离去基被丢弃,原子经济性低。因此,开发环境友好的烯烃硫羧基化方法,实现硫醚基团与羧基的高效引入,对药物研发和有机合成具有重要意义。


本文开发了一种电还原条件下环硫鎓盐与烯烃、CO2的三组分 1,2-烷基硫代羧酸化反应,高效构建了具有重要生物活性的硫醚酸类化合物。该反应具有广泛的底物适应性和良好的官能团耐受性,可成功金刚烷、冰片、半乳糖、果糖、薄荷醇、萘普生等药物分子或天然产物衍生物引入目标骨架。机理研究表明,首先,环硫鎓盐在阴极或者被还原的DMTP通过单电子还原环硫鎓盐2a,生成烷基自由基II。随后该自由基对烯烃进行加成,并在阴极进行SET还原,生成烷基阴离子IV。最后,该烷基阴离子对CO2进行亲核进攻,经质子化后生成目标产物硫醚酸3aa。
江西科技师范大学化学化工学院2024级研究生黄永菲为论文第一作者,肖强教授,程超智慧博士为共同通讯作者。本研究得到中国国家自然科学基金资助委员会(编号:22261019)、江西科技师范大学博士启动基金(编号:2023BSQD14))、有机功能分子江西省重点实验室(编号:2024SSY05141)的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1039/D5QO01313E