亚砜是药物、有机合成领域核心硫骨架，现有合成方法多依赖硫化物氧化、金属偶联等双电子路径，操作繁琐且易发生过度氧化；亚磺酰自由基交叉偶联发展缓慢，核心瓶颈是缺少常温稳定、易制备的可控自由基前体。南昌大学熊小东团队首次将 N - 亚磺酰邻苯二甲酰亚胺作为 bench 稳定型亚磺酰自由基源，依托可见光驱动双质子耦合电子转移（双 PCET）体系，实现各类羧酸脱羧自由基交叉偶联合成亚砜，反应温和、化学选择性优异，可直接对药物、天然产物后期修饰，同时初步实现不对称催化方案，为硫自由基化学提供全新实用平台。
以芳基乙酸与苯基 N - 亚磺酰邻苯二甲酰亚胺为模板底物，系统筛选吖啶类光催化剂、添加剂、分子筛、气氛与光源参数，确定 400 nm 可见光、二氯甲烷溶剂、2,6 - 二甲基吡啶、3Å 分子筛、氮气保护为最优体系，使用 A2 光催化剂模型产物收率可达 81%；对照实验证实光照与光催化剂缺一不可，空气环境会小幅降低收率，减少亚磺酰试剂当量、移除分子筛均会抑制转化，各类占吨酮、其他吖啶催化剂催化效率均弱于 A2；针对烷基亚磺酰底物，更换 A5 光催化剂可显著提升目标产物收率，解决烷基自由基淬灭催化剂的副反应问题。该体系兼容全类型脂肪羧酸，伯、仲、叔烷基羧酸均可高效转化，长链脂肪酸、环烷烃、双环、环丙烷 / 双环戊烷三维生物等势体、氨基酸衍生物均耐受，分子内炔基、羟基、吲哚、硼酸酯、硫醚、烯键等敏感基团完整保留；布洛芬、吉非贝齐、吲哚美辛等药物，甘草次酸、石胆酸等复杂天然羧酸均可完成后期脱羧亚磺酰化；同时适配芳基、杂芳基、伯 / 仲烷基亚磺酰邻苯二甲酰亚胺，缺电子、富电子芳环以及吡啶、噻吩杂环底物收率稳定，仅大位阻叔烷基亚磺酰底物反应受阻，可便捷构建甲硫氨酸亚砜亚胺等生物活性含硫氨基酸中间体。反应可实现克级放大，脱氢胆酸衍生底物 4 mmol 规模能得到 1.14 g 目标产物；反应生成的邻苯二甲酰亚胺副产物可原位参与串联取代反应，一锅构建含氮硫醚中间体；所得亚砜产物衍生路径丰富，可还原为硫醚、氧化为砜、亚胺化制备亚砜亚胺、Pummerer 重排得到烷氧基硫醚，水合肼脱保护后得到氨基取代亚砜，全方位拓展含硫分子骨架；团队结合吖啶光催化与钴手性催化，完成不对称脱羧亚磺酰化概念验证，以 72% 收率、82:18 对映选择性得到手性亚砜，为不对称硫自由基合成提供新思路。自由基捕获、环化探针、EPR 自旋捕获、核磁扰动、循环伏安、哈米特线性关系等系列实验完整阐明双 PCET 机理，TEMPO/BHT 完全抑制反应，烯烃环化产物、EPR 谱图同步检出烷基与亚磺酰两种自由基；核磁证实羧酸与酰亚胺存在氢键相互作用，CV 测试说明羧酸可通过氢键辅助降低 N-S 键还原电位，促进亚磺酰自由基生成；哈米特曲线无明显线性关联，证明决速步无显著电荷积累；完整循环分为两路 PCET 过程，羧酸经光催化 PCET 脱羧生成烷基自由基，酰亚胺在羧酸氢键辅助下经 PCET 均裂产生亚磺酰自由基，两种自由基依靠持久自由基效应选择性交叉偶联得到亚砜产物本工作首次开发常温稳定、易合成的 N - 亚磺酰邻苯二甲酰亚胺作为通用亚磺酰自由基前体，建立双 PCET 可见光催化脱羧亚磺酰化新方法，以廉价羧酸为烷基源，温和室温条件高选择性构建 C-S (O) 键，底物覆盖简单烷基、复杂药物及天然产物骨架；反应官能团耐受性极强，产物可多步衍生制备砜、亚砜亚胺等高价值硫分子，同时实现不对称催化初步验证；机理清晰阐释氢键辅助 PCET 活化策略，解决亚磺酰自由基难以可控生成的长期痛点，大幅拓展硫自由基有机合成的应用边界。
Dual PCET-Enabled Chemoselective Decarboxylative Sulfinylation with N-Sulfinyl Phthalimides as Bench-Stable Sulfinyl Radical Precursors
