新一代点击化学SuFEx：链接子的合成与发展

六价硫氟化物具有高化学稳定性，但在特定活化的条件下又能高效地实现其化学键转化和链接。基于S^VI–F键独特的性质，Sharpless与董佳家等人于2014年携手开发了新一代的点击化学—六价硫氟交换（SuFEx, 图1a）。不同于第一代铜催化的叠氮—炔烃环加成（CuAAC），SuFEx可在无金属条件下进行，这对生物化学的应用至关重要；而且链接形式灵活多样，可允许不同类型的SuFEx链接子与亲核试剂偶联实现高价硫化合物库的构筑。自那以后，SuFEx化学广泛应用于[¹⁸F]-示踪标记、抗体修饰、生物分子化学、药物开发、聚合材料等诸多领域。

重要的是，SuFEx的广泛应用依赖于一系列模块化的链接子（图1b）。相对于传统的S^VI–Cl键，S^VI–F键具有高键离解能（~90 kcal/mol），不易水解且耐受大多数常规反应条件。起初，SuFEx链接子主要围绕着SO₂F₂（I）和含“–SO₂F”的固体试剂展开，制备含磺酰基骨架的链接子（II-IV）。随后发展了SOF₄（V），使其反应轨迹从平面转为三维，实现了含磺酰亚胺链接子（VI-IX）的构建。将一个甚至两个氮原子引入含氟代磺酰基中（VI-X），能够提供一个额外的反应把手，从而自由调节S^VI–F键的反应活性和链接功能。除了SO₂F₂ (SOF₄)外，其他不同价态的硫前体也能被用于磺酰氟IV（氟代磺酰亚胺IX）的合成。

尽管对SuFEx链接子的构建已取得显著进展，但应用需求上仍存诸多限制：1）含杂原子的硫氟化物仍然依赖于有毒气体（特别是SOF₄）；2）S^VI–F键的构建常使用昂贵的氧化性氟源，且原子利用率低；3）氟代磺酰亚胺的合成一般通过含硫化合物，这使得很难实现复杂功能分子的组装；4）含S=N片段的手性SuFEx链接子的研究相对匮乏。

 

研究详情请见原文：

Advances in the construction of diverse SuFEx linkers

https://doi.org/10.1093/nsr/nwad123

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