光氧化还原催化实现氧导向远端C(sp3)–H键磺酰化反应

　　本研究针对远端惰性C(sp3)–H键官能化难题，开发了一种可见光驱动铜催化交叉偶联策略。通过N-烷氧基吡啶盐与芳基亚磺酸钠的反应，实现了氧自由基导向的1,5-氢原子转移（1,5-HAT）与C(sp3

　　

在当代有机合成化学领域，如何实现惰性碳氢键的选择性官能化一直是科学家们致力攻克的核心挑战。特别是具有三维结构的复杂分子中，那些深藏不露的远端脂肪族C(sp³)–H键（sp3杂化的碳氢键），因其反应活性低、位点选择性难以控制，被称为分子修饰的“最后 frontier”之一。传统方法往往需要预先引入导向基团或使用苛刻的反应条件，不仅步骤繁琐，还缺乏普适性。与此同时，磺酰基团作为重要的药效团，广泛存在于生物活性分子和药物中（如质子泵抑制剂奥美拉唑），开发高效构建C–S键的新方法具有显著的应用价值。

针对这一难题，苏州大学苏州医学院药学院的Wenten Zhen、Haojie Xu、Haitao Qin和Feng Liu研究团队在《European Journal of Organic Chemistry》上发表了一项创新性研究，他们巧妙地利用光氧化还原催化（Photoredox Catalysis）技术，实现了氧自由基导向的远端C(sp³³

本研究主要采用了以下关键技术方法：1）可见光驱动的光氧化还原催化体系（使用Ir(ppy)₃作为光催化剂）；2）铜催化交叉偶联策略实现C–S键形成；3）基于自由基1,5-氢原子转移（1,5-HAT）的远端C(sp³

反应条件优化与底物普适性研究

通过系统筛选光催化剂、铜盐、溶剂等反应参数，确立了最优反应体系：Ir(ppy)₃为光催化剂，Cu(OTf)₂为助催化剂，乙腈作溶剂，蓝光LED照射。该体系适用于多种芳基亚磺酸钠（含给电子基、吸电子基、卤素等）和不同链长度的N-烷氧基吡啶盐，以中等至良好收率得到目标β-羟基磺氧化物，证明了方法的普适性。

机理验证实验

通过自由基捕获实验（使用TEMPO）、自由基钟实验（开环反应）与氘代标记实验（研究HAT过程），证实了反应经历烷氧自由基生成、1,5-HAT和自由基偶联的历程。控制实验表明光催化剂与铜催化剂缺一不可，二者协同促进C–S键形成。

合成应用展示

该方法成功应用于多种药物分子衍生物（如布洛芬、异丁基苯丙酸类衍生物）的后期修饰，实现了复杂分子中惰性C(sp³

该研究发展了一种新颖的光氧化还原与铜催化协同策略，实现了氧导向的远端C(sp³³