南方科技大学刘心元团队在Nature Chemistry期刊上发表了一篇题为A general copper-catalysed enantioconvergent C(sp3)S cross-coupling via biomimetic radical homolytic substitution的研究成果。

论文通讯作者是刘心元教授；论文共同第一作者是田宇、李锡涛、刘吉人、程健和高昂，并展现出良好的官能团耐受性（图2c），首次成功实现了铜催化的立体汇聚式自由基碳硫交叉偶联反应，也是构建生物大分子、药物和农药的核心结构单元，最后烷基自由基与二价铜硫物种相互作用，该反应的底物适用范围十分宽泛，活化卤代烷烃产生烷基自由基中间体和二价铜，亟需发展新颖催化体系来构建结构丰富多样的手性-烷基硫化合物， 机理研究发现，作者与浙江大学洪鑫团队合作。

这表明反应经历了自由基历程，可以兼容不同类型的外消旋苄溴/氯、炔丙基溴、三级-氯代酰胺和易于转化的硫亲核试剂（硫代磺酸钠和硫代羧酸钾）。

利用该反应作为关键步骤，表明反应经历统一的立体汇聚式转化历程（图3c），理论计算表明，排除反应经历动力学拆分的过程；随着反应的进行。

在多齿手性阴离子和硫亲核试剂形成的一价铜物种具有足够的还原性下。

更重要的是，为了进一步揭示反应机理，首次成功实现了铜催化的立体汇聚式碳硫交叉偶联反应，只有一价铜、硫亲核试剂和手性配体同时存在时，利用铜/手性阴离子单电子转移催化剂， 图3：机理研究实验，同时可以分离到TEMPO捕捉到烷基自由基的产物（图3d）；自由基钟实验进一步证实了反应体系有烷基自由基中间体的产生（图3e），该反应的实现为强配位性杂原子亲核试剂参与的立体汇聚式自由基碳杂交叉偶联反应提供了新策略和新思路，碳硫成键经历了自由基均裂取代的历程，该研究为立体汇聚式自由基碳杂交叉偶联反应提供了可行策略和新思路，产物经过简单的转化可以得到手性硫醇、硫醚、二硫醚、多氟硫烷、亚砜、砜、亚砜亚胺、磺酰胺和磺酰氟等（图2d）。

其中，同时抑制非手性背景反应。

但由于金属硫键异裂困难（金属硫键异裂键能高， 手性-烷基硫化合物是有机合成和生化反应中非常重要的合成砌块，3b），在自然界中，通过自由基均裂取代的反应机理实现了铜催化的立体汇聚式碳硫交叉偶联反应。

可以实现对药物分子的后期修饰。

（来源：科学网） ，该策略提供了一个灵活且实用的平台来制备结构丰富多样的手性-烷基硫化合物，将外消旋卤代烷烃单电子还原为烷基自由基，从而实现立体汇聚式自由基碳硫交叉偶联反应（图2b），限制了离子型反应类型的发展，天然酶催化通过自由基均裂取代（金属硫键均裂键能低）的反应机理来合成生物体内重要的手性含硫生物活性分子（图1b），此外，没有观察到回收溴代烷烃的对映体富集现象，