微波辅助无金属催化下DMSO双功能化高效合成乙烯基磺氧化物的新策略

研究人员针对传统金属催化合成乙烯基磺氧化物(Vinyl sulfoxides)存在的环境负担和操作复杂问题，开发了微波辅助无金属催化新方法。该研究利用DMSO同时作为溶剂和(CH2SOMe)基团供体，通过芳香醛/苄醇的氧化缩合反应，在温和条件下高效构建C=S(O)键。该方法具有反应时间短(微波辅助)、底物范围广(兼容杂芳基/α,β-不饱和醛)、收率优异(最高达92%)等特点，为绿色合成生物活性硫化合物提供了新思路。

　　

在药物研发和材料科学领域，含硫化合物始终扮演着关键角色。其中，乙烯基磺氧化物(Vinyl sulfoxides)因其独特的S=O双键和C=C共轭结构，成为抗癌、抗炎药物的重要药效团。然而传统合成方法依赖重金属催化剂(如Pd、Cu)，不仅产生有毒副产物，还面临反应条件苛刻、底物局限性大等问题。更棘手的是，现有工艺往往需要多步反应和复杂保护/脱保护操作，这与当前绿色化学的发展趋势背道而驰。

针对这些挑战，某研究机构团队在《Asian Journal of Organic Chemistry》发表创新成果。研究人员另辟蹊径，开发出微波辅助的无金属催化体系，巧妙利用实验室常见溶剂DMSO(二甲基亚砜)的双重功能——既作反应介质又作(CH₂SOMe)基团供体。通过系统优化发现，在碱性条件下，芳香醛或苄醇与DMSO经氧化缩合反应，仅需微波辐射10-30分钟即可高效构建乙烯基磺氧化物骨架。该方法对含吸电子/供电子基团的苯甲醛、杂环醛(如吡啶-2-甲醛)甚至α,β-不饱和醛(肉桂醛)均表现出优异兼容性，收率最高达92%。

关键技术包括：微波辅助反应加速技术(大幅缩短反应时间至分钟级)、底物扩展策略(测试28种醛类和15种苄醇)、绿色溶剂工程(DMSO双功能化利用)。研究团队通过核磁共振(¹H/¹³C NMR)和高分辨质谱(HRMS)确证产物结构，并利用控制实验揭示了反应可能经历羟醛缩合-氧化串联机制。

【底物适用性研究】系统考察了不同取代基的芳香醛，发现连有强吸电子基(-NO₂)的底物反应速率更快，而供电子基(-OMe)需延长反应时间，所有案例均未观测到过度氧化为砜的副产物。
【反应机理探索】通过同位素标记实验证实DMSO中的甲基氢参与了C-H活化过程，提出碱促进的Pummerer型重排可能是关键步骤。
【应用拓展】首次实现苄醇直接转化为乙烯基磺氧化物，为惰性C-OH键活化提供了新思路，虽然收率(45-78%)略低于醛类底物，但避免了预氧化步骤。

该研究突破了传统金属催化范式的限制，建立了原子经济性高、环境友好的硫官能团化新方法。其创新性体现在三个方面：首次实现DMSO在无金属体系中的双功能化利用；开发出迄今最简短的乙烯基磺氧化物合成路线(一步转化)；微波技术的应用使能耗降低约80%。这些发现不仅为含硫药物中间体的规模化生产提供了实用方案，更启发研究者重新审视传统溶剂在有机合成中的潜在价值。