芳胺作為藥物、功能材料及天然產(chǎn)物中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元，長(zhǎng)期以來(lái)一直是合成化學(xué)中精準(zhǔn)分子設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究對(duì)象。在芳胺骨架中引入硫、硒或碲等硫族元素，可精準(zhǔn)調(diào)控其電子特性與藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而賦予其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)與生物活性。然而，由于芳胺中不同碳?xì)滏I的活化能差異較小，傳統(tǒng)合成方法難以實(shí)現(xiàn)高效的位點(diǎn)選擇性控制。因此，如何在芳胺中實(shí)現(xiàn)高選擇性C–H硫族化反應(yīng)，至今仍是一項(xiàng)具有顯著挑戰(zhàn)性的研究課題。

單原子催化劑（SACs）憑借其明確的活性位點(diǎn)、高原子利用效率和獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)，在C–H官能化領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。這些特性使SACs成為精準(zhǔn)調(diào)控芳胺C–H鍵雙硫族化反應(yīng)的理想平臺(tái)。

針對(duì)上述問(wèn)題并結(jié)合前期的研究工作基礎(chǔ)，五邑大學(xué)謝鋒老師團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種氮摻雜碳負(fù)載的銅單原子催化劑，首次實(shí)現(xiàn)了芳胺的位點(diǎn)選擇性氧化 C–H 雙硫族化反應(yīng)，從而解決傳統(tǒng)C-H硫族化方法中存在的區(qū)域選擇性差、催化劑易失活以及難以重復(fù)利用等關(guān)鍵問(wèn)題。此外，DFT計(jì)算揭示了反應(yīng)涉及自由基反應(yīng)機(jī)制，第二次 C-H 硫族化是整個(gè)反應(yīng)的快速步驟。本研究構(gòu)建了一種高效和可持續(xù)的銅單原子催化策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)藥物化學(xué)和功能材料中重要骨架——含硫族芳胺類(lèi)化合物的精準(zhǔn)、高效合成，為此類(lèi)高價(jià)值分子的制備搭建了全新平臺(tái)。

相關(guān)成果以“Site-selective oxidative C–H dichalcogenation of arylamines by copper single-atom site catalyst”為題發(fā)表在“Journal of Catalysis”期刊(DOI:10.1016/j.jcat.2025.116510)。論文第一作者是五邑大學(xué)碩士生孫振寧，通訊作者為五邑大學(xué)謝鋒老師。