Schwefel(VI)‐fluorid‐Austausch (SuFEx): Eine weitere gute Anwendung für die Click‐Chemie

Abstract

Arylsulfonylchloride (z. B. Ts‐Cl) sind die am häufigsten eingesetzten SVI‐Elektrophile in der organischen Synthesechemie, und auch die Stammverbindung, das Sulfurylchlorid (O2SVICl2), wurde zur Synthese von Sulfaten und Sulfamiden genutzt. Allerdings wird die gewünschte Halogenidsubstitution oftmals durch die Zersetzung des Schwefelelektrophils in SIV‐Spezies und Cl− verhindert, denn die SVI‐Cl‐Bindung ist äußerst reduktionsanfällig. Mit Schwefel(VI)‐fluoriden (z. B. R‐SO2‐F und SO2F2) verläuft die Umsetzung hingegen ausschließlich über den Substitutionsweg. Wie es bei der Click‐Chemie zumeist der Fall ist, wurden viele entscheidende Aspekte der Reaktivität von Schwefel(VI)‐fluoriden vor langer Zeit in Deutschland entdeckt.6a Überraschenderweise gerieten diese außerordentlichen Arbeiten in der Mitte des 20. Jahrhunderts ziemlich abrupt aus dem Blickfeld. In diesem Aufsatz versuchen wir, dieser Chemie neues Leben einzuhauchen. Insbesondere stützen wir uns dabei auch auf John Hyatts unbeachtet gebliebene Veröffentlichung über CH2CH‐SO2‐F aus dem Jahr 1979.98 Wir tragen mehrere neue Beobachtungen bei, einschließlich dem Befund, dass das ansonsten sehr stabile Gas SO2F2 eine exzellente Reaktivität unter den richtigen Umständen aufweist. Wir zeigen auch, dass Protonen oder Siliciumzentren den Austausch von S‐F‐Bindungen gegen S‐O‐Bindungen aktivieren können und dass der Sulfat‐Konnektor überraschend hydrolysestabil ist. Anwendungen dieser kontrollierbaren Ligationschemie auf kleine Moleküle, Polymere und Biomoleküle werden diskutiert.

Fluorierte Reagenzien in der Strukturproteomik

“…[21] Ihre Anwendung wurde nun dank Sharpless und Mitarbeitern, die sie als Reagenz fürd en Schwefel(VI)-fluorid-Austausch etablierten, wieder populär. [22] Diese Austauschreak-…”

SuFEx Chemistry of Thionyl Tetrafluoride (SOF4) with Organolithium Nucleophiles: Synthesis of Sulfonimidoyl Fluorides, Sulfoximines, Sulfonimidamides, and Sulfonimidates

“…The sulfur fluoride exchange (SuFEx) family of click reactions enable the modular,r eliable,a nd practical formation of sulfur-linked connections via connective hubs such as sulfuryl fluoride (SO 2 F 2 ), [1] ethenesulfonyl fluoride (ESF), [2] and thionyl tetrafluoride (SOF 4 ). [3] Sulfur fluoride derivatives are uniquely suited for click chemistry owing to their inherent thermodynamic and redox stability, [4] yet, given the right conditions,r eadily undergo certain transformations through acooperative engagement of catalyst, reagent, and solvent.…”

“…[3] Sulfur fluoride derivatives are uniquely suited for click chemistry owing to their inherent thermodynamic and redox stability, [4] yet, given the right conditions,r eadily undergo certain transformations through acooperative engagement of catalyst, reagent, and solvent. [1] Thep ower of SuFEx click chemistry has been demonstrated in applications,i ncluding the development of synthetic methods, [5] the preparation of polymers, [6] and in medicinal chemistry programs. [7] Most intriguingly,t here is growing evidence to suggest that SÀFhandles (e.g., fluorosulfates and sulfonyl fluorides) possess context-dependent protein reactivity that could be utilized in selective covalent (or noncovalent) enzyme inhibitors or chemical probes.…”

“…[7] Most intriguingly,t here is growing evidence to suggest that SÀFhandles (e.g., fluorosulfates and sulfonyl fluorides) possess context-dependent protein reactivity that could be utilized in selective covalent (or noncovalent) enzyme inhibitors or chemical probes. [1,7] We recently demonstrated thionyl tetrafluoride (SOF 4 ) gas as the first hub for creating multidimensional SuFEx connections. [3a] In atypical process,t reatment of the trigonal bipyramidal SOF 4 with primary amines affords tetrahedral iminosulfur oxydifluorides ( Figure 1A, I).…”

“…[8] However,because of the harsh reaction conditions and al engthy de novo four-step process,o nly ac onfined number of derivatives were available. [1,9] Our protocol is complementary,b ut has significant advantages owing to its straightforward, rapid, and modular operation. [10] Thes ynthetic convenience for creating diverse connections from sulfonimidoyl fluorides,through either SÀC or SÀN/O links,isfurther demonstrated in the preparation of sulfoximines, [11] sulfonimidamides, [12] and sulfonimidates.…”