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国际顶级综述期刊《Chemical Society Reviews》上发表题为“The Many Faces of Organosulfur Compounds: Photocatalysis, Hydrogen-Atom Transfer, and Electron Donation in Photochemical Organic Synthesis”的重要综述。这是我校首次通讯作者全为本校教师以及第一作者为本科生在该期刊上发表学术论文。
有机硫化合物(包括硫醇、硫代苯甲酸以及硫酚)广泛存在于生物体系,具有低毒、易得、结构丰富等优势,已成为可见光光化学领域一类多功能、环境友好的催化剂。这类物质可以充当光催化剂、氢原子转移(HAT)试剂以及电子给体,能够经直接光激发产生硫中心自由基;在温和、无金属条件下,该自由基可参与单电子转移(SET)和氢原子转移(HAT)过程。

图1 有机硫化合物在三种策略下实现光反应合成产物示意图
本综述梳理了有机硫化合物多功能作用的最新研究进展,重点阐述三类作用模式:(1)作为光催化剂,实现氧化还原中性交叉偶联反应;(2)作为氢转移催化剂,实现C‑H键与X‑H键的选择性官能化反应;(3)通过形成电子给体‑受体(EDA)复合物作为电子给体。本文探讨相关反应机理与合成应用,着重体现绿色化学理念,例如无额外催化剂条件、低毒性以及可见光的应用。进一步凸显了有机硫小分子在绿色催化领域的独特优势,为新型非金属光催化剂设计与自由基合成方法的开发提供了重要参考。最后,本综述总结当前该领域存在的局限,并展望基于有机硫化合物的光化学在可持续合成方向的发展机遇。

图二 有机硫化物的氧化还原电势、键解离能以及自由基极性

图三 有机硫化物参与的三种反应机理
论文通讯作者为肖强教授、程超智慧博士以及阳如春副教授,我校化学化工学院2025级本科生吴新梦为第一作者。本研究得到中国国家自然科学基金资助委员会(编号:22261019)、江西省自然科学基金(编号:20242BAB25128)、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。
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