偶氮砜的快速机械力化学合成：一种高效、绿色且官能团耐受的新策略

本研究报道了一种无溶剂、快速的机械力化学合成方法，成功实现了30种偶氮砜类化合物的高效构建（产率高达80%–99%）。该方法以易得原料为基础，解决了传统合成中溶剂使用量大、步骤繁琐的问题，展现出优异的官能团耐受性和规模化潜力，为C–H官能团化反应提供了稳定可靠的偶氮砜前体。光谱学与计算研究进一步揭示了反应机理。

　　

在有机合成领域，偶氮砜（Azosulfones）作为重氮盐的稳定替代物，近年来在过渡金属催化和可见光催化C–H官能团化反应中展现出巨大潜力。然而，传统的溶液相合成方法往往依赖大量有机溶剂，反应步骤繁琐，且对某些敏感官能团的耐受性有限，这在一定程度上限制了其广泛应用。因此，开发一种绿色、高效、条件温和的偶氮砜合成新策略，成为该领域研究人员亟待解决的问题。

为了解决上述挑战，Rahul Das、Samuel Andrej?ák和Michal Májek团队在《European Journal of Organic Chemistry》上发表了一项创新性研究。他们摒弃了传统的溶液化学方法，另辟蹊径地采用机械力化学（Mechanochemistry）合成策略，仅通过一步研磨反应，便成功地从易得的芳胺和磺酰肼等原料出发，高效合成了系列偶氮砜化合物。该方法无需任何溶剂参与，反应速度快，且对各类官能团表现出优异的兼容性，最高分离产率可达99%。为了深入理解反应的内在规律，研究者还结合光谱学分析和理论计算，对反应机理进行了初步探索，为后续相关研究提供了重要理论依据。

本研究主要采用了以下几个关键技术方法：首先是机械力化学合成，所有反应均在球磨机中通过研磨进行，无需溶剂；其次是底物拓展研究，共合成了30个结构多样的偶氮砜衍生物以验证方法的普适性；第三是光谱学表征，通过核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）等技术对产物结构进行了确认；最后是计算化学研究，采用密度泛函理论（DFT）计算对反应路径和选择性进行了理论阐释。所有化学原料均为商业购买，未使用特殊生物样本。

底物范围研究

研究人员对芳胺和磺酰肼的底物适用范围进行了系统考察。结果表明，无论芳环上带有给电子基团（如-OMe、-Me）还是吸电子基团（如-NO₂、-CF₃），反应均能顺利发生，以中等至优异产率获得目标产物。杂环类底物如吡啶、噻吩等也能兼容该体系，进一步证明了该方法良好的官能团耐受性。

无溶剂与绿色合成特征

与传统方法相比，该机械力化学合成过程完全避免使用溶剂，减少了废物产生，符合绿色化学原则。同时，反应时间显著缩短，多数反应在30分钟内即可完成，体现了该方法的高效性。

机理探讨

通过对比实验、中间体捕获以及DFT计算，研究者提出反应可能经历亚硝基中间体途径，磺酰肼首先与亚硝化试剂反应生成关键中间体，随后经亲核取代或自由基过程形成目标偶氮砜化合物。理论计算较好地解释了不同取代基对反应活性的影响规律。

本研究成功发展了一种操作简便、条件温和、环境友好的机械力化学合成方法，用于快速构建偶氮砜类分子。该策略在底物适用性、反应效率及绿色可持续性方面均表现出显著优势，为偶氮砜的大规模制备提供了新思路。同时，结合实验与理论计算所提出的反应机理，不仅深化了对该类反应本质的理解，也为设计新型机械力化学反应、开发更多功能性分子奠定了坚实基础。这项研究不仅具有重要的合成化学价值，也为药物化学、材料科学等领域提供了更为稳定、多样的偶氮类砌块，显示出良好的应用前景。