芳基硫醚是一種芳族化合物，其中硫與芳基(衍生自芳環(huán)的官能團)相連，存在于對哮喘、阿爾茨海默病和癌癥有效的生物活性材料中。因此，化學家對合成芳基硫化物表現(xiàn)出極大的興趣。傳統(tǒng)上，由過渡金屬催化的硫醇和芳基親電試劑之間的碳硫 (CS) 鍵形成反應已用于芳基硫化物的合成，因為它們具有高可靠性。然而，硫醇具有令人不快的氣味并且是有毒的。是否有一種方法可以避免使用硫醇來合成芳基硫化物?

由早稻田大學的化學家 Junichiro Yamaguchi 教授領(lǐng)導的團隊在最近發(fā)表在《化學學會雜志》上的一項研究中解決了這個問題，并提出了一種無需硫醇即可完成工作的技術(shù)。該團隊從之前的一項研究中得到了啟示，他們使用鎳催化劑從兩種芳香族化合物合成芳香族酯。“在 2020 年，我們開發(fā)了第一個使用芳環(huán)交換反應的酯合成方法，并決定應用從該反應中獲得的知識來實現(xiàn)??不含硫醇的硫化物合成，”Yamaguchi 在談到這項研究的起源時解釋道。

在此背景下，該團隊著手合成芳基硫化物和芳族酯。他們首先在鎳催化劑存在下使 4-甲苯基硫化物和 4-苯基苯甲酸酯反應，并發(fā)現(xiàn)在配體 dcypt 和鋅添加劑 Zn(OAc) 2存在下合成了所需的芳基硫化物。

受到結(jié)果的鼓舞，該團隊繼續(xù)研究反應機制。他們使芳基硫化物與鎳催化劑(Ni(cod) 2 ) 和配體 dcypt 反應，并觀察到由催化劑、配體和芳基硫化物組成的鎳配合物的形成。這種鎳配合物可以與芳族酯反應形成一對鎳配合物，它們可以相互反應形成所需的芳基硫化物。

從這些反應中，該團隊得出結(jié)論，Ni 催化的芳基硫化物合成是按一系列步驟進行的。最初，芳基硫化物和芳族酯同時對鎳/配體催化劑進行氧化加成反應，形成鎳配合物。這些鎳配合物可以進行芳基交換反應，形成一組鎳中間體。然后還原消除中間體以再生 Ni/配體催化劑并形成所需的芳基硫化物。

然而，鎳中間體的還原消除降低了芳基硫化物的產(chǎn)率。為了解決這個問題，該團隊采用了 2-吡啶基硫醚，加速了這一限制步驟，提高了產(chǎn)量。此外，該合成方法還適用于多種芳基親電試劑，如芳香酯、芳醇衍生物和芳基鹵化物。

“開發(fā)的硫化物合成方法可以用于各種復雜的生物活性化合物，如丙磺舒、黃酮、雌酮、苯丙氨酸、傘形酮和 β-異銅吡啶衍生物，”興奮的 Yamaguchi 評論道，考慮他們的新型合成技術(shù)的前景。“此外，使用環(huán)境友好的芳香酯和苯酚衍生物作為原料以及使用吡啶基硫化物作為硫化劑的能力可以使這項技術(shù)適用于實驗室和工業(yè)規(guī)模的應用。”