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有机硫化合物是一类非常重要的有机合成中间体，广泛应用于临床药物中，可用于癌症化疗或者作为无毒口服的降胆固醇药物。因此，通过简单有效的方法合成有机硫化合物以及合成具有特殊结构的有机硫化合物具有非常重要的意义。尽管人们在C-S键的构建方面取得了非常大的进展，但是依旧存在许多问题：底物的适用范围太过局限；含硫亲电试剂的制备非常困难；C-S键偶联时催化剂的用量非常大且反应大多需要高温条件。传统的合成方法表明，要同时构建两个不同的C-S键非常棘手，需要经过数步的转化。
最近，华侨大学化工学院新一代物质转化研究所的宋秋玲教授报道了在Rh2(OAc)4/dppp的催化体系下，成功利用重氮化合物的叶立德中间体同时构建了两个C-S键。值得注意的是，该反应的副产物只有氮气，反应条件温和，底物适用范围广泛，并且可进行大规模的合成，具有实际应用价值。
图1. 重氮化合物的偕二硫化反应
在获得最佳的反应条件之后，作者考察了一系列重氮化合物。值得注意的是，底物中芳香环上修饰的基团不管是给电子还是吸电子基团（Cl, Br, NO2, tBu, OMe），反应都能很好地进行，并且取代基在芳香环上的位置对反应的影响不是很大。当苯环换成其他的芳香杂环（苯并噻吩）时，反应也具有64%的收率。
图2. 重氮化合物的底物拓展
为了进一步扩大底物的适用范围，作者以重氮苯乙酸酯作为模板底物，接着研究不同硫代芳基磺酸酯化合物对反应的影响。在标准条件下，反应都能以中等以上的收率得到所需的产物。值得注意的是，当硫原子上的取代基为芳香环时，反应也具有62%的产率（3o）。为了证明该反应具有大规模合成的潜力，作者将反应的规模进行十倍扩大，反应时间并没有加长，且反应的收率也没有太大的降低。
图3. 硫代酯化合物的底物拓展
图4. 机理探索实验
为了弄清反应的机理，作者进行了一系列的机理探究实验。首先，在标准条件下不加入铑盐，反应得不到相应的产物。这个实验说明，铑盐是该反应不可缺少的因素（图4a）。在标准条件下反应不添加dppp，原料几乎未发生反应（图4b）。结合a、b两组实验，作者认为铑盐和添加剂dppp都是必不可少的，它们起到共同催化的作用。为了进一步证实重氮化物与硫代磺酸酯发生是分子内反应，作者先固定一种重氮化合物，在标准条件下加入两种不同的二硫化物，观察反应是单一的两种产物还是分子间交叉的四种产物。反应最终得到两种产物，说明重排步骤在分子内进行，而不是分子间的亲核取代反应（图4c）。为了进一步证明铑盐与dppp是否一直对反应起作用，作者使用苯乙酸酯的鏻盐在叔丁醇钾作为碱的条件下生成鏻叶立德，再在反应体系中缓慢加入苯磺酸甲硫酯，反应无法进行，因此说明铑盐与dppp不是以接力的方式催化反应（图4d）。
图5. 反应可能的机理
基于以上实验以及查阅相关的文献，作者提出可能的反应机理。反应的第一步是在铑盐的催化下，重氮化物裂解，形成一分子氮气和二价铑卡宾中间体A，dppp作为富电子试剂对卡宾碳原子进行亲核进攻形成膦-铑中间体B。反应可能存在多种反应途径：途径I，中间体B上的铑消除，形成中间体鏻叶立德C，再与TsSMe反应，作者在控制实验中已经排除了这种可能。途径II，中间体B与2作用，主要存在a、b两种进攻模式：（a）硫甲基进攻卡宾碳，得到中间体E，同时膦以dppp的形式消除。中间体E再经过砜的1,2-迁移得到产物3a；（b）卡宾碳原子对2的砜部分进攻得到消除铑盐的中间体F，再经过分子内的硫甲基1,2-迁移得到产物3a。
这一成果近期发表在Chemical Communications上，并被选为封底，第一作者是2015级的硕士生饶长青。上述研究工作得到国家自然科学基金委、中组部青年千人计划、福建省自然科学基金等的大力支持。
该论文作者为：Changqing Rao, Shaoyu Mai and Qiuling Song