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硫(VI)官能团广泛存在于众多高价值产品中,然而杂环磺酰氟的合成方法仍然非常有限。4-取代的磺酰氟唑类化合物由于富电子性质带来的增强稳定性,有望成为药物发现和化学生物学应用中有用的合成子。在本研究中,美国罗格斯大学(Rutgers,The State University of New Jersey)Matthew J. Moschitto课题组开发了一种异氰酸酯试剂SESMic,其含有一个亚磺酸酯保护基,可先合成多种杂环,随后进行亚磺酸酯脱保护和进一步官能团化。SESMic 特别能够获得 4-取代的磺酰氟,并证明其比芳基磺酰氟同类物更稳定。本文研究亮点:

1.新型试剂的开发与稳定性优势:SESMic 是首个含有 SES 亚磺酸酯保护基的异腈试剂,其 SES 基团对酸碱和亲核试剂均高度稳定,可在多种杂环构建条件下保留,且 SESMic 在 -20 ℃ 下至少稳定 2 个月,为后续硫(VI)官能团的多样化转化提供了便利。

2.广泛的杂环构建能力:SESMic 可高效合成噁唑(收率多在30%~60%,如3a55%,3c61%,3n45%)、咪唑(9,29%)、吡咯(11,52%)和苯并呋喃(13,33%)等多种五元杂环,并兼容卤素、酯基、杂芳环等多种官能团,展示了优异的底物普适性。

3.模块化后期官能团化策略:通过2-H 噁唑5的顺序交叉偶联(先PhBr 得6,收率43%;再 4-碘甲苯得7,收率63%),以及 SES 脱保护后转化为磺酰氟(15a,两步58%)、砜(16,两步58%)和磺酰胺(17,两步65%),实现了从单一中间体出发的多样化发散合成,为药物化学中的化合物库构建提供了强大工具。

4.卓越的水解稳定性与潜在应用价值:4-噁唑磺酰氟15a的半衰期(458 min)是经典芳基磺酰氟18(194 min)的 2.3 倍,证实了富电子杂环 SFs 具有更优的稳定性,有望作为更可靠的共价弹头应用于靶向药物开发和蛋白质标记研究。

本研究开发的 SESMic 试剂为五元杂环磺酰氟及相关硫(VI)衍生物提供了一种模块化、通用且高效的合成平台。

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图1. 研究背景和本文工作(图片来源:Org. Lett.)

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图2. SESMic合成(图片来源:Org. Lett.)

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图3. 合成反应范围(图片来源:Org. Lett.)

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图4. 连续官能团化和其他杂环化合物的合成(图片来源:Org. Lett.)

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图5. 后续衍生化和稳定性实验(图片来源:Org. Lett.)

论文信息

Yumeng Chi, Geoffrey H. Chan, Matthew J. Moschitto*. SESMic: A Reagent for the Synthesis of 5‑Membered Heteroaryl Masked Sulfinates. Org. Lett.,2026, https://doi.org/10.1021/acs.orglett.6c02962.

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