电化学一锅法实现乙烯基醚的烷氧基化-磺酰化反应：基于二磺酰肼的新型自由基源策略

南开大学元素有机化学国家重点实验室团队开发了一种电化学驱动的一锅法反应体系，成功实现了乙烯基醚与二磺酰肼的烷氧基化-磺酰化双官能团化。该研究创新性地利用DBU活化二磺酰肼产生磺酰自由基，在室温电解3小时条件下即可高效构建C-O和C-S键，为含磺酰基化合物的绿色合成提供了新思路。

　　

在有机合成领域，磺酰基化合物的构建一直面临反应条件苛刻、需使用强氧化剂等问题。传统方法往往需要高温、金属催化剂或有毒试剂，不仅能耗高，还产生大量废弃物。如何开发绿色高效的磺酰化反应策略，成为当前有机化学研究的难点之一。

南开大学元素有机化学国家重点实验室（State Key Laboratory of Elemento-Organic Chemistry）的王庄、杨荣欣等研究人员在《The Journal of Organic Chemistry》发表研究，创新性地将电化学技术与自由基化学相结合，开发出室温条件下乙烯基醚的一锅法烷氧基化-磺酰化反应。该工作利用二磺酰肼作为磺酰自由基前体，通过1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU）原位生成磺酸阴离子，在电化学氧化条件下产生磺酰自由基，成功实现了乙烯基醚的双官能团化修饰。

研究采用恒电流电解作为核心方法（3 mA电流，室温电解3小时），通过循环伏安法验证反应机理，并利用核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HRMS）对产物结构进行表征。实验设计包含底物适用范围考察和克级放大实验，证实该方法对含卤素、烷基、芳基等不同取代基的乙烯基醚均具有良好兼容性。

反应条件优化

通过系统筛选电解参数、溶剂体系和添加剂，确定最佳条件为：乙腈溶剂，DBU作为碱，3 mA恒电流，无隔膜电解池。对照实验证实电化学驱动对反应效率具有决定性作用。

底物适用范围

研究测试了12种乙烯基醚和15种二磺酰肼，收率可达92%。带有吸电子基（如硝基）的底物反应活性显著高于供电子基底物，空间位阻效应明显。

机理研究

循环伏安实验捕捉到磺酸阴离子的氧化峰，电子顺磁共振（EPR）检测到TEMPO捕获的磺酰自由基信号，提出反应经历电化学氧化产生RSO₂•自由基，随后与乙烯基醚发生自由基加成/氧化/亲核取代的级联过程。

该研究开创性地将电化学与自由基化学相结合，解决了传统磺酰化反应条件苛刻的难题。其重要意义在于：1）首次实现电化学驱动的二磺酰肼转化应用；2）开发出无需金属催化剂、温和条件下的一锅法双官能团化策略；3）为含磺酰基药物分子的绿色合成提供了新方法。这项工作为有机电合成领域提供了创新思路，相关技术有望应用于抗炎药、抗菌药等含磺酰基药物的工业化生产。