四川大学余达刚/叶剑衡团队Nat. Commun.：光促进CO₂参与的硫酚及其衍生物C(sp²)–S键羧基化

导读

惰性C–S键的活化与转化研究对功能聚合物、复合材料和药物分子的制备以及石油炼制工业等领域具有重要作用。近年来，硫酚因其在光化学领域展现的多功能性而受到化学家的广泛关注。它们可以作为氢原子转移（HAT）试剂、偶联试剂或光催化剂，也可以通过形成电子供体-受体（EDA）复合物参与光化学过程。然而，由于硫酚及其硫酚盐C(sp2)–S键具有较高的键能，通过光化学手段实现芳基硫酚C(sp2)–S键活化目前仍是一个巨大挑战。因此，开发一种温和、高效的策略实现硫酚C(sp2)–S键的活化与转化，具有重要意义。

四川大学化学学院余达刚教授和叶剑衡研究员团队长期致力于温和条件下CO 2的高效活化及高选择性转化研究（ Acc. Chem. Res.2021, 54, 2518; Natl. Sci. Open2023, 2, 20220024; Sci. Bull.2023, 68, 3124; Acc. Chem. Res.2024, 57, 2728.），开发了基于CO 2自由基阴离子的多种催化转化体系。近期，团队利用直接光激发策略成功实现了CO 2参与的硫酚及其衍生物C(sp 2)–S键的羧基化反应，高效高选择性地合成了芳基羧酸衍生物。团队结合实验结果和DFT计算，初步揭示了反应中CO 2自由基阴离子引发的C(sp 2)–S键断裂机制。该反应不仅展现出良好的底物适用性和官能团兼容性，还可应用于聚苯硫醚的降解，进一步证明了该策略的实用价值。

该研究以“Photo-induced carboxylation of C(sp 2)−S bonds in aryl thiols and derivatives with CO 2”为题近日发表于Nature Communications。四川大学化学学院为第一单位，余达刚教授和叶剑衡研究员为共同通讯作者，化学学院博士研究生刘杰、王伟和华西公共卫生学院廖黎丽副研究员为共同第一作者。衷心感谢国家自然科学基金委、高分子材料工程国家重点实验室和四川大学的经费支持，同时感谢四川大学分析测试中心王晓燕老师、化学学院化学专业实验室综合训练平台李静老师、邓冬艳老师以及化学学院朱建波教授的测试支持。

文章链接： https://www.nature.com/articles/s41467-024-53351-w

来源：四川大学化学学院