以四氟亚硫基为基础的“睡美人”使化学反应呈现四面体形状

诺贝尔奖得主巴里•沙普利斯他的合作者们将两个故事书般的科学世界拼凑在一起,号召“睡美人”化学小组将他著名的“咔哒化学”从“平地”中打破。

美国圣地亚哥斯克里普斯研究所的夏普莱斯团队开发的原始咔哒化学-清洁的铜催化三唑形成-在今天有很多用途,包括标记生物分子.然而,它可以与的化学基团主要限于叠氮化物和炔烃,而平坦的三唑分子意味着附着总是沿着直线形成。

但现在,点击化学的功能已经大大扩展了。新方法从四氟化亚硫基(O=SF4)气体,科学家们分三步在其上点击重要胺类官能团和酚类官能团。

SOF4轮毂- GA连续硫(VI)氟交换

来源:©Wiley-VCH

以四氟亚硫基为基础的化学反应可分为三个步骤

“我们展示了三个连续的反应,每个反应都创造了一个独特的连接,几乎可以完美地实现,”团队成员评论道约翰摩西他来自英国诺丁汉大学。“这些连接从单一的硫磺集线器进入3D世界,这是第一个点击连接器。”

当叔胺催化剂存在时,一个伯胺可以取代四氟亚硫酰基的四个氟原子中的两个,形成一个四面体连接中心。当胺或相关碱性催化剂存在时,仲胺、氨基酸和受保护的酚可以取代第三个氟原子。与受保护酚反应的最终产物氟可以直接被仲胺或另一种受保护酚在磷腈基催化剂的存在下取代。

这种暂时的惰性,以及随后可控的清洁反应,正是“点击化学”的组成部分。根据摩西的说法,硫(VI)氟化合物在接触叔胺之前的稳定性使夏普莱斯将其称为“睡美人”。

SF6, SOF4和SO2F2的结构和沸点-图1a

来源:©Wiley-VCH

“这是夏普莱斯实验室在点击化学扩展方面工作的一个很好的延续,创造了更通用的方法,对共轭剂进行可控的三维控制,”评论道Eric Anslyn德克萨斯大学奥斯汀分校。他补充说,由于围绕单个核心的简单组装,它应该有助于基于片段的药物发现。

摩西透露,一个限制是四氟亚硫酰基目前还没有商用,但该团队正在与一家中国公司合作开发吨级的工艺。他们还在生物筛选他们生产的硫衍生化合物,并制造新型功能聚合物。摩西说:“这是点击化学反应非常令人兴奋的时刻。”