点击化学以其高效、温和、原子经济性等特点，在材料合成、化学生物学及药物研发等领域发挥着重要作用。其中，硫–氮（S–N）键的高效构建是点击化学的重要分支，在生物标记、药物修饰及功能材料合成等领域具有广泛应用。然而，传统S–N键的形成往往依赖强氧化剂，易引发芳环取代等副反应，限制了其对芳香胺类底物的适用性和选择性。如何在温和条件下实现高效、广谱的S–N键构建仍是该领域的核心挑战。
针对上述难题，四川大学蔡镇锋和刘沁蕾等人利用含水微滴界面自发形成的强电场，成功实现了室温无氧化剂条件下吩噻嗪与胺的高效氧化点击反应。同时，结合质谱、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱、核磁共振氢谱与密度泛函理论计算，对反应过程及产物进行了系统表征。研究表明，该反应在室温含水微液滴中即可快速完成，且对多种脂肪胺和芳香胺均表现出良好的底物兼容性。机制研究揭示，微液滴界面的强电场是驱动反应的关键，具体反应路径取决于胺类底物的氧化电位：高氧化电位胺（如叔丁胺、对硝基苯胺）通过吩噻嗪双阳离子中间体进行偶联；而低氧化电位胺（如苯胺）则优先氧化为氮中心自由基，随后与吩噻嗪自由基阳离子发生偶联。同位素标记与自由基捕获实验确证了关键中间体的存在，循环伏安测试进一步阐明了该反应独特的双路径反应机制。
本研究为探索和控制电场驱动的氧化偶联反应提供了富有前景的平台，突破了传统方法对芳香胺底物的反应性限制，实现了无氧化剂、高选择性的 S−N 键构建，为绿色合成、后期药物修饰提供了新的思路。
相关工作以“Electric-Field-Driven Dual-Pathway Click Coupling of Phenothiazines and Amines in Aqueous Microdroplets”为题发表在Journal of the American Chemical Society，四川大学为第一单位，化学学院蔡镇锋研究员和刘沁蕾副研究员为该论文共同通讯作者，硕士研究生邹羽同学为论文的第一作者。感谢国家自然科学基金委、四川省科技厅、四川大学的经费支持。感谢四川大学化学学院周月雯同学和谭娟同学在电场测量中提供的帮助。
文章链接：
https://doi.org/10.1021/jacs.5c17939
