合成化学一直在努力解决一个核心问题——如何在温和条件下直接改造C-H键。传统方法依赖金属催化剂或强氧化剂，不仅成本高，还会产生大量副产物，与绿色化学的初衷相悖。新加坡国立大学吴杰课题组与辉瑞公司的最新合作为该难题提供了新的解决思路。 研究成果已发表于《自然通讯》期刊。核心创新在于将中性曙红的氢原子转移光催化与砜试剂的SOMO亲电取代反应结合。在蓝光照射下，醛分子在室温条件下高效生成酰基自由基，随后与多种砜试剂发生取代反应，一步构筑酰基-硫、酰基-碳、酰基-氮等多种关键化学键。 这一体系有几个突出优势。首先是真正的绿色特征——整个反应不涉及金属催化剂、危险氧化剂或还原剂，实现了氧化还原中性，大幅降低了环境污染和操作风险。其次是原子经济性的完美实现，醛分子中的碳原子百分百进入最终产物，不产生副产物。第三是官能团容忍度高，醚、硫醚、卤素、氰基、酰胺、烯烃、杂环等常见官能团均可保留，大幅拓展了底物适用范围。 研究团队验证了该方法的普适性。芳香醛、脂肪醛、天然产物衍生物等均能兼容，产率稳定在55至92%之间。薄荷醇、樟脑衍生物、石胆酸等复杂天然产物也能作为底物进行后期官能化，为天然产物改造和药物分子合成开辟了新可能。 通过更换砜试剂，可以实现氟甲硫基化、芳硫基化、炔基化、烯基化、叠氮化等多种转化，甚至可在一步反应中构建多个氟甲基硫酯。这种反应灵活性使其成为一个通用的合成平台。 该技术已通过工业可行性验证。在连续流反应器中，该体系每天可处理超过15克的底物，这意味着从实验室规模到生产线规模的转化具有可行性，为产业化应用奠定了基础。 研究中还发现，在某些反应条件下，原位生成的苯亚磺酸成为"无味硫试剂"，在反应混合物中不断积累并与酰基自由基发生取代反应。这一机制的发现既解释了实验现象，也为深入优化反应条件提供了理论指导。
这项研究标志着绿色化学领域的重要进步，展现了光催化技术在合成化学中的巨大潜力。随着全球对可持续发展和绿色制造的重视，这类高效、环保的合成方法有望成为化学工业的重要发展方向。科学界期待该技术能够加速从实验室走向产业化，为可持续发展贡献更多创新力量。