苯并噻吩杂环结构是自然产物和药物分子的核心，并构成了许多有机电子材料的模板。因此，人们迫切寻求对苯并噻吩结构进行修饰的方法。特别是，直接芳基化或烷基化苯并噻吩的方法，无需预功能化，为药物和材料科学中苯并噻吩的高效合成提供了可行途径。虽然直接的C34和C25偶联反应相对成熟，但在苯并噻吩的C4位置进行C−H偶联反应却很少见（图1B）。仅有少数几个个别的例子得到报道，并且在所有情况下，需要在C3位置引入一个特定的配位基团来指导金属化反应。此外，这些个别的例子都依赖于过渡金属催化剂（如Rh和Ir）。在这些报道的例子中，仅有一个描述了通过钯催化在60°C条件下进行的C4 C−H芳基化反应。上述有希望的例子来自于对吲哚的研究，并没有专门针对苯并噻吩的C4位芳基化反应的研究。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.为了开发无金属参与的反应过程，以补充过渡金属催化的偶联反应，最近报道了通过直接活化父体苯并噻吩1的S-氧化物2，实现苯并噻吩在C3或C2位置的炔丙基化、烯丙基化和芳基化反应。将通过氧化反应活化的苯并噻吩与酚类化合物发生C−H/C−H型偶联反应，得到C4位芳基化产物。尽管在苯并噻吩的C3位置引入一个电子吸引基团很重要，但该过程无需引导基团和金属催化剂，因此与敏感官能团（例如卤代基和醛基）兼容。量子化学计算表明，这种反应的形式上是一个逐步的机理，涉及芳氧基硫中间体的杂离子解离，生成相应苯并噻吩的π-配合物和苯氧阳离子。苯氧阳离子随后加到苯并噻吩的C4位上，而不是C3位；Fukui functions预测，主要的顺式异构体形成在C3和C4之间较富电子的位置上。对苯并噻吩产物的多样选择性调控展示了无金属芳基化反应过程的合成应用性。苯并噻吩是材料和药物中的关键结构，对其选择性C−H官能化的方法非常珍贵。通过将在C3位置带有电子吸引基团的苯并噻吩以其S-氧化物的形式进行活化，可以实现苯并噻吩与酚类化合物进行形式上的C−H/C−H偶联反应，得到C4位芳基化的苯并噻吩产物。计算化学研究表明，苯并噻吩与苯氧阳离子之间存在π-配合物的中间体。标题：Metal-Free Arylation of Benzothiophenes at C4 by Activation as their Benzothiophene S-Oxides作者：Ranjana Bisht, Mihai V. Popescu, Zhen He, Ameer M. Ibrahim, Giacomo E. M Crisenza,Robert S. Paton,* and David J. Procter*链接：doi.org/10.1002/anie.202302418
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