惰性C–S键的活化与转化研究对功能聚合物、复合材料和药物分子的制备以及石油炼制工业等领域具有重要作用。近年来，硫酚因其在光化学领域展现的多功能性而受到化学家的广泛关注。它们可以作为氢原子转移（HAT）试剂、偶联试剂或光催化剂，也可以通过形成电子供体-受体（EDA）复合物参与光化学过程。然而，由于硫酚及其硫酚盐C(sp2)–S键具有较高的键能，通过光化学手段实现芳基硫酚C(sp2)–S键活化目前仍是一个巨大挑战。因此，开发一种温和、高效的策略实现硫酚C(sp2)–S键的活化与转化，具有重要意义。
我院余达刚教授和叶剑衡研究员团队长期致力于温和条件下CO2的高效活化及高选择性转化研究（Acc. Chem. Res. 2021, 54, 2518; Natl. Sci. Open 2023, 2, 20220024; Sci. Bull. 2023, 68, 3124; Acc. Chem. Res. 2024, 57, 2728.），开发了基于CO2自由基阴离子的多种催化转化体系。近期，团队利用直接光激发策略成功实现了CO2参与的硫酚及其衍生物C(sp2)–S键的羧基化反应，高效高选择性地合成了芳基羧酸衍生物。团队结合实验结果和DFT计算，初步揭示了反应中CO2自由基阴离子引发的C(sp2)–S键断裂机制。该反应不仅展现出良好的底物适用性和官能团兼容性，还可应用于聚苯硫醚的降解，进一步证明了该策略的实用价值。
该研究以“Photo-induced carboxylation of C(sp2)−S bonds in aryl thiols and derivatives with CO2”为题近日发表于Nature Communications。文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-53351-w。365英国上市公司学院为第一单位，余达刚教授和叶剑衡研究员为共同通讯作者，化学学院博士研究生刘杰、王伟和华西公共卫生学院廖黎丽副研究员为共同第一作者。衷心感谢国家自然科学基金委、高分子材料工程国家重点实验室和四川大学的经费支持，同时感谢四川大学分析测试中心王晓燕老师、化学学院化学专业实验室综合训练平台李静老师、邓冬艳老师以及化学学院朱建波教授的测试支持。
