光诱导羧酸与亚磺酸钠的脱羧磺酰化反应：药物分子修饰与抗肿瘤活性研究

本研究针对传统磺酰化反应需预活化底物、条件苛刻等问题，开发了光诱导羧酸与亚磺酸钠的直接脱羧磺酰化新策略。以Cu(OAc)2为氧化剂、NaOAc为碱，室温下实现多种羧酸（包括药物分子）高效转化为磺酰类化合物，并拓展至DABSO参与的一锅两步法合成。该工作为药物修饰提供了简便路径，所获磺酰衍生物展现出抗肿瘤活性，发表于《The Journal of Organic Chemistry》。

　　

磺酰类化合物在药物化学中具有重要地位，但其合成常需多步预活化或强氧化条件，限制了复杂分子（尤其是药物）的直接修饰。传统方法面临底物兼容性差、官能团耐受性低等挑战，亟需开发温和高效的磺酰化新策略。

中国研究人员在《The Journal of Organic Chemistry》发表论文，提出光诱导脱羧磺酰化反应体系。该研究以羧酸为原料，与亚磺酸钠在Cu(OAc)₂/NaOAc体系、室温可见光催化下直接构建C-S键，避免了底物预活化步骤。通过优化发现蓝光LED（450 nm）为最佳光源，反应可兼容芳基/烷基羧酸及布洛芬等药物分子。进一步开发的一锅法策略，利用DABSO（DABCO-双二氧化硫加合物）实现两种羧酸的顺序转化，拓展了底物范围。生物学评价显示，修饰后的药物磺酰衍生物对肿瘤细胞具有显著增殖抑制作用。

关键技术包括：1）光催化反应条件筛选（波长、催化剂浓度梯度实验）；2）底物拓展实验（51例羧酸与亚磺酸钠组合）；3）克级规模制备验证实用性；4）机理实验（自由基捕获、同位素标记）；5）抗肿瘤活性检测（MTT法评估细胞增殖抑制率）。

底物适用范围研究
实验表明，苯甲酸、萘甲酸及α-酮酸等28种芳基羧酸能以65-92%收率生成目标产物。脂肪族羧酸如环己基甲酸亦表现良好活性。值得注意的是，非甾体抗炎药（布洛芬、氟比洛芬）可直接转化，为药物修饰提供新思路。

一锅两步法开发
通过分步添加DABSO与第二种羧酸，实现单一反应器内连续脱羧磺酰化/二氧化硫插入反应。该方法成功构建了含不同磺酰基的双功能分子，最高收率达78%。

机理探究
自由基捕获实验检测到烷基自由基中间体，结合EPR（电子顺磁共振）证实Cu(II)参与单电子转移过程。同位素标记显示羧基氧以CO₂形式脱离，符合脱羧反应特征。

生物活性评价
磺酰化修饰的布洛芬衍生物对HeLa细胞抑制率（72小时IC₅₀=8.3 μM）优于原药（IC₅₀>100 μM），表明磺酰基引入可显著增强抗肿瘤效应。

该研究创立了羧酸直接转化为高价值磺酰化合物的通用方法，其温和性、原子经济性及药物兼容性为先导化合物优化提供强大工具。光催化与脱羧反应的协同设计，为C-S键构建开辟了新途径。所发现的药物衍生磺酰化合物抗肿瘤活性，预示其在化学生物学与药物开发中的应用潜力。