英文原题：Divergent Synthesis of Homoallylic and Allenic Sulfides, Selenides, and S,C-Sulfonium Ylides by Ruthenium Catalysis

通讯作者：吴小伟，中国科学院上海药物研究所/中科中山药物创新研究院

作者：Zhiyue He (何芷玥), Li Wu (吴莉), Yanli Ma(马艳丽), Liting Wen(温立婷), Xueqing Liu(刘雪晴), Wenqian Ding(丁文倩), Wanqi Hu(胡万祺), Xiaowei Wu*(吴小伟)

研究背景：

过渡金属催化的卡宾转移反应已成为构建碳-杂键及分子骨架重构的高效方法，其中 Doyle-Kirmse 反应通过重氮化合物与烯丙基硫醚的金属卡宾介导过程，经硫鎓叶立德形成与 [2,3]-σ 迁移重排，为碳-碳、碳-硫/硒键构筑及高烯丙基硫（硒）化物合成提供了重要途径。该反应通常依赖重氮化合物作为卡宾前体，但此类化合物的不稳定性、毒性及易爆性带来显著安全隐患，开发更安全的替代前体成为研究热点。同时，硫醚、苯并噻吩等含硫（硒）化合物广泛存在于药物、材料及天然产物中，硫鎓叶立德作为关键中间体在环化、亲核反应中具有重要应用，而碘叶立德虽在金属介导反应中展现丰富反应活性，其在 Doyle-Kirmse 类型反应及叶立德转移反应中制备硫鎓叶立德的应用仍有待开发，且存在催化体系效率、选择性调控及底物适用范围等挑战。此外，N- 酰基硫代磺酰胺与多种试剂的反应已用于亚磺酰亚胺合成，但与碘叶立德的反应尚未见报道。基于此，本研究开发了钌催化体系：以稳定的碘叶立德替代重氮化合物，通过 Doyle-Kirmse 类型反应结合罕见的脱羰过程，实现高烯丙基 / 联烯基硫（硒）化物的发散合成；同时本研究还首次报道 N-酰基硫代磺酰胺与碘叶立德的钌催化叶立德转移反应，在温和条件下高效制备硫鎓叶立德，为含硫（硒）功能分子的安全构筑提供了新策略（图1）。

图1. 过渡金属催化的 Doyle-Kirmse 反应及叶立德转移反应

内容介绍：

该反应以碘叶立德和烯丙基/炔丙基硫（硒）醚或N-酰基磺胺为原料，在[RuCl₂(p-cymene)]₂催化下，经关键的钌卡宾中间体，分别经由Doyle–Kirmse、脱羰途径或叶立德转移途径，发散性地获得不同产物。在最优反应条件下，作者对碘叶立德、烯丙基/炔丙基硫（硒）醚及N-酰基磺胺这三类底物进行了系统考察（图2）。结果表明，该策略具有优异的底物普适性与官能团耐受性。各类给电子或吸电子基取代的碘叶立德、脂肪族/芳香族/杂环取代的硫（硒）醚，以及不同保护的N-酰基磺酰胺，均能顺利参与转化，以中等至优秀的收率获得目标分子。

图2. 底物扩展

总结/展望：

本研究报道了一种钌催化的发散合成策略，以碘叶立德为原料高效制备高烯丙基硫（硒）化物、联烯基硫（硒）化物及硫鎓叶立德。该方法的核心在于：通过钌催化碘叶立德的 Doyle-Kirmse 型反应，伴随罕见的脱羰过程，实现高烯丙基 / 联烯基硫（硒）化物的选择性合成。反应条件温和，底物适用范围广且官能团耐受性良好，通过采用稳定无爆性的碘叶立德替代传统重氮化合物，显著拓展了 Doyle-Kirmse 类型反应的应用范围。

此外，本文还报道了一种钌催化的叶立德转移策略，在温和条件下实现 N - 酰基硫代磺酰胺与碘叶立德的偶联反应，高效制备多种结构新颖的 S,C - 硫鎓叶立德。该策略同样具有底物范围广、官能团兼容性优异及催化剂成本低廉等优势，放大实验与后续衍生化研究进一步验证了其实际应用价值。综上，本方案为多样化硫鎓叶立德的精准合成提供了通用路径，同时为该类中间体在合成化学领域的应用开辟了新的机遇。

Cite this: He, Z.; Wu, L.; Ma, Y.; Wen, L.; Liu, X.; Ding, W.; Hu, W.; Wu, X.; He, Z.; Wu, L.; Ma, Y.; Wen, L.; Liu, X.; Ding, W.; Hu, W.; Wu, X. Divergent Synthesis of Homoallylic and Allenic Sulfides, Selenides, and S,C-Sulfonium Ylides by Ruthenium Catalysis. Precision Chemistry 2025. https://doi.org/10.1021/prechem.5c00098

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